
047、死区补偿在低速轻载与高速重载下的效果差异一个半夜被叫去现场的故事前年冬天,一个做小型自动化设备的朋友打电话来,说机器在客户那边出了怪事。设备用的是三相全桥驱动,带一个永磁同步电机,通过减速机拖动一个传送机构。空载调试的时候一切正常,电机转得挺顺,低速也能跑。但到了客户现场,传送带上放了物料之后,问题就来了。低速轻载的时候,电机偶尔会发出“咔咔”的声音,像是内部有什么东西在卡顿,电流波形上看有几个尖刺。换到高速重载,声音倒是没了,但电机发热明显比预期大,效率偏低,而且电流波形在过零点附近有一块明显的畸变区域。客户抱怨说这机器“低速不稳、高速费电”。我当时第一反应是死区补偿没调好。但仔细一想,事情没这么简单。因为死区补偿这个事,低速和高速下的表现完全是两码事,轻载和重载下的需求也截然不同。用一个固定的补偿量去打天下,必然会在某个工况下翻车。那天晚上我在现场待到凌晨两点,把死区补偿的几种策略都试了一遍,才真正把这个问题理清楚。下面我把踩过的坑和后来总结的判断思路写出来。死区到底是怎么影响输出的先把这个事情的本质说清楚。三相全桥的每个桥臂,上下两个开关管之间必须留一段死区时间,防止直通短路。这段死区时间里,上下管都不导通,输出电位取决于电流方向。如果电流从桥臂流出(正向),死区期间电流会通过下管的体二极管续流,输出被钳位在负母线附近。如果电流流入桥臂(反向),死区期间电流通过上管的体二极管续流,输出被钳位在正母线附近。也就是说,死区期间的实际输出电压,跟电流方向有关,跟你想输出什么电压无关。这就导致了