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消费者和政府对于提高能源利用率的需求日趋紧迫,促使家用电器和小型工业系统等所有领域内的电机驱动技术不断取得进步。调速驱动技术是降低这些电机总体能耗的关键所在,但是,设计人员仍需要一种既能节约成本又能获得宽调速范围和力矩控制带宽的驱动器体系结构,而实现这一要求的关键就在于一种简洁明了的电机电流检测方案。
电机电流检测电路可提供重要的反馈信息,将该信息与来自主控DSP或MCU的控制信号相结合,可以控制MOSFET或IGBT的栅极驱动芯片并最终调整电机速度。如果要实现过流保护,还必需进行电流监控,不过对于低端应用而言传统的过流保护却显得过于昂贵。
如何处理电机电流信号
选择最佳的电机电流检测位置将在很大程度上影响检测电路的规模和复杂性。
如图1所示,在某些位置采样时,电流信号有可能包含高次谐波成分, 这样一来,就必须采用复杂的信号处理方法以要提取所需的电流成分。例如,在与直流母线正端或负端相串联的位置采样电流信号时,将得到各IGBT桥臂电流的矢量和,如图1所示。该信号中脉宽调制波(固定载波频率)的包络才是可变的电机电流基频成分,因而,必须采用相当复杂的采样保持电路及数字信号处理电路,才能从中提取到具备良好线性度和精度的有用电流信息。
图1:电流检测方法
另外,也可以在每组IGBT桥臂的底部进行电流采样,如图1中所示。此时信号处理要求会有所降低,但是仍不可避免地需要根据载波频率进行采样。
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