馬達(dá)控制三相變頻器中相電流Shunt 檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
4 3-Shunt電流檢測(cè)
3-Shunt電流檢測(cè)即利用3個(gè)Shunt電阻檢測(cè)ABC三相相電流。因?yàn)槿我鈨上嚯娏鞫伎梢杂?jì)算出第三相電 流,而且在一個(gè)PWM周期里,最小PWM占空比只能出現(xiàn)在某一相,所以在一個(gè)PWM周期里,出現(xiàn)最小 PWM占空比的相電流可以不檢測(cè)而通過(guò)其他兩相計(jì)算得到。這就意味著每相相電流檢測(cè)窗口時(shí)間沒有了 最小PWM占空比的限制。另外,當(dāng)電機(jī)控制系統(tǒng)零電位參考取負(fù)母線電壓時(shí)有
公式2
其中Vdc為母線電壓。所以三相占空比之和應(yīng)為1.5。若C相出現(xiàn)最小占空比5%,那么A相占空比與B相占
空比之和為1.45。因?yàn)楦飨嗾伎毡茸畲鬄?,所以假設(shè)A相占空比達(dá)到最大值,則B相占空比達(dá)到最小值, 即45%,此時(shí)B相相電流檢測(cè)窗口時(shí)間達(dá)到最小值。對(duì)于一個(gè)PWM頻率20KHz的馬達(dá)系統(tǒng),此時(shí)B相相電
流檢測(cè)窗口時(shí)間為50us×45%=22.5us。那么對(duì)于一個(gè)3.3V的MCU系統(tǒng)來(lái)說(shuō),還是假定上升沿時(shí)間占相電流 檢測(cè)窗口的20%,則運(yùn)放的壓擺率SR=3.3V/(22.5us×20%)=0.73V/us。
結(jié)論
Shunt電流檢測(cè)廣泛應(yīng)用于各類交流電機(jī)控制器中。不同的Shunt電流檢測(cè)方式對(duì)電路中運(yùn)放的壓擺率參數(shù) 要求不一樣,該參數(shù)跟控制系統(tǒng)中的PWM頻率,最小占空比有關(guān)。由本文可知,在其他參數(shù)相同情況下,
公式3
例如當(dāng)PWM頻率為20KHz,最小占空比為5%和上升沿時(shí)間占相電流檢測(cè)窗口的20%情況下,三種Shunt電 流檢測(cè)電路中運(yùn)放的壓擺率最小值如表1所示。
Shunt電流檢測(cè)方式 | 運(yùn)放壓擺率(V/us) | 推薦TI運(yùn)放 |
1-Shunt | 20.6 | OPA141,壓擺率20V/us,建立時(shí) 間880ns(12bit ADC) |
2-Shunt | 6.9 | TLV2772,雙運(yùn)放,壓擺率 10.5V/us |
3-Shunt | 0.73 | TLC2274,四運(yùn)放,壓擺率3.6V/us |
評(píng)論