[发明专利]电压/频率转换器的自动线性误差补偿装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电压/频率转换器，特别涉及用于电力变频器(powerinverter)中的电压/频率转换器。

背景技术

随着变频技术的日益成熟，变频器的应用也已相当普及，不仅在各种家庭电器(如冷气机、冰箱及洗衣机)中经常可见，在各种工业控制中也很常见。

在变频器中，常需使用电压/频率转换器(V/F converter)，如MICROCHIP公司制造的TC9400系列及ANALOG DEVICE公司制造的ADVFC32等集成电路产品，将模拟的电压信号转换为数字的频率信号，以便于进行数字化的精密控制。在如前所述的V/F转换器中，其输入电压值与输出频率值间的转换函数(transfer function)为线性函数(linear function)，即二者具有正比关系，该类V/F转换器集成电路产品均设有补偿调整端(offset adjust pin)(如TC9400系列的第二脚及ADVFC32的第一脚)，使用时将该脚连接可变电阻，藉由其阻值的调整来改变转换函数的斜率，以使频率输出值与输入电压值之间更精确的对应。

然而这种补偿调整必需逐一地以人工方式进行，在大量生产变频器的过程中，逐一的人工调整必将耗费大量的人力及时间，极不符合经济效益。再者，可变电阻的可动式结构在精密度及耐用度方面均不及固定电阻，极易发生阻值漂移的情形，这也会影响V/F转换的正确性。

另一方面，在变频器中使用微控制器单元(Microcontroller Unit，MCU)进行数字化控制早已极为普遍，但公知的变频器并未利用微控制器单元进行V/F转换器的转换误差补偿，因此，若能利用已有的微控制器单元进行自动的V/F转换误差的补偿，那么将可在不增加组件成本的情况下，完全免除以往人工调整所需的人力及时间成本，并可避免因使用可变电阻而产生的不稳定问题。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种电压/频率转换器的自动线性误差补偿装置及方法，其可由微控制器单元自动进行误差补偿，而无需人工操作，从而可以有效降低制造成本。

本发明的另一目的在于，提供一种电压/频率转换器的自动线性误差补偿装置及方法，其可避免使用成本较高且较不稳定的可变电阻，而是以固定电阻取代可变电阻，从而可提高变频控制的稳定性的寿命。

为了达到上述目的，本发明将V/F转换器其频率输出端经由光隔离器(opto-isolator)连接至微控制器单元(MCU)，所述V/F转换器的补偿调整端连接固定电阻，而所述微控制器单元预先存有V/F转换的标准线性转换函数。在输入电压为V1和V0时，V/F转换器应输出F1及F0的标准对应频率(即(V1，F1)和(V0，F0)两个坐标点)。当以V1和V2的实际电压值输入V/F转换器、并且所得的实际输出值为F1’和F0’时，微控制器单元便得知V/F转换器的误差状态，因此在微控制器单元进行降频转换时，将(F1，K1)和(F0，K0)的标准坐标点修改为(F1’，K1)和(F0’，K0)，并以此两个坐标点来算出降频转换的线性补偿转换函数。

附图说明

图1是本发明的装置的方块图；

图2是本发明的误差补偿方法的流程图；以及

图3是本发明的转换函数的坐标图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1...V/F转换器

11...电压输入端

12...补偿调整端

13、14...频率信号输出端

15...固定电阻

2...微控制器单元

21、22...输入端

23...输出端

3...光隔离器

S1～S7...步骤

具体实施方式

图1是本发明的装置的方块图。本发明主要由电压/频率转换器(V/F converter，以下简称V/F转换器)1及微控制器单元(Microcontroller，MCU)2组成。V/F转换器1的频率信号输出端13、14电连接到微控制器单元2的输入端21、22，该连接可优选地串连光隔离器(opto-isolator)3，以隔离两电路的接地，并可滤除V/F转换器1输出频率信号中的直流成分。

V/F转换器1的电压输入端11电连接到被转换的电压信号源Vin(未示出)，而其补偿调整端12则连接固定电阻15，以对V/F转换器1提供固定的补偿值。