本文格式为Word版,下载可任意编辑FOC 电流采样方案比较 最近有时间把TI ST还有Microchip三家关于PMSM操纵中使用电阻采样相的电路看了一下,察觉各家都有自己的特点,就做个总结吧 1.TI C2000系列双电阻采样法 原理说明 在U相和V相的下桥分别串联一个功率电阻,通过一个运放电路连接至A/D 采样时机放在PWM的下溢中断举行,U V两相电阻上的电流即为电机U V相的线电流 关键点 (1)采样时机: 务必在的时候举行采样 在软件设计的时候,采用下溢中断(处于第7段和第1段零矢量区域中),将电流采样的任务安置在一个PWM周期的开头处,在对比匹配到来之前的期间,U、V两相的上桥臂都是关断的,也就是说下桥臂是导通的,这样就可以在每个PWM周期顺遂采样一次两个相电流值 (2)采样方式 由于电机绕组线圈呈感性,线圈上的相电流不能突变,因此从矢量U0 转换到零矢量后,其对应的工作状态转换如下图,其中二极管能起到续流作用,此时,下桥臂采样电阻上流过的是相电流,因此在每个PWM周期前期通过下桥臂的采样电阻检测相电流是可行的 开关状态为000时电流的流通路径 (3)采样电流电路 从上图可以看出,流经各相采样电阻的电流是正负的,故采样电阻上端的电压是一个带正负信号的正弦波形(下端为地),后级运放电路作用是将整体电压抬高,并且举行比例增益。
2.STM32的方案:三电阻采样法 (1)电流处理: 采样电阻上端采集到的电压是一个带正负的正弦波形,所以其后端确定要接一个运放电路,一方面是滤波,更重要的那么是把采集到的信号缩放到AD能采集的电压范围这个电路可以采用同相比例放大+偏移 (2)AD触发: 在STM32的高级定时器中,除了产生三相PWM波的CH1,CH2,CH3之外还有一个CH4,这个通道只能产生一路PWM波,它可以用来触发AD,可以对比轻易的和前面几个PWM波同步,而且配置好周期能分外生动的取采样点 (3)相采样选择: 每次需要采集两个电流,采集哪两个电流由SVPWM当前扇区抉择 每次只有在下桥臂开启的时候才能举行采样 (4)干扰Tnoise和Trise: Tnoise是每次开关管开启或者关闭时,对当前采集的相电压的影响时间Trise是每次开关管开启的时候该相电流会有一个跳变,需要一段时间来稳定在这两个时间里面不能采集电流 (5)SVPWM: SVPWM是FOC算法的结果一步,根据前面运算得到的数据,修改PWM波形输出,从而修正电机的运行 [R1]此处与TI方案不同,ST方案根据扇区号来确定当前需要采样的电流相,而TI根据二极管续流可以持续获得稳定的U/V相电流反应,TI的方法更好 [R2]TI的方案是在PWM 关闭的时候采样的,也就没有了干扰的问题 下面这张表格是是运用ST库的时候三电阻和单电阻在效率等方面的对比: — 3 —。