如何提高電機(jī)電流采集電路抗干擾能力
發(fā)布時(shí)間:2018-09-27 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】電機(jī)相電流的采樣對(duì)于FOC控制來(lái)說(shuō)是不可或缺的,在設(shè)計(jì)電機(jī)控制電路時(shí),為了能夠準(zhǔn)確的采樣到電機(jī)繞組中的電流值,需要提高電流采集的抗干擾能力。那么如何保證我們的設(shè)計(jì)是合理的,小編帶大家探討下電機(jī)電流采集電路的三個(gè)基本要素。
一、引言
由于電機(jī)的寬范圍調(diào)速以及高速特性,加上電機(jī)自身不能獲得理想的正弦氣隙磁場(chǎng),導(dǎo)致在系統(tǒng)控制時(shí)采樣的相電流含有不規(guī)則的高次諧波和隨機(jī)干擾,再加上電流采樣電路的不穩(wěn)定性和A/D轉(zhuǎn)換單元偏差的存在,更是加大了實(shí)際采樣到的電流誤差。
眾所周知,電流的采樣對(duì)電機(jī)矢量控制是非常重要的。電流采樣方式主要有3種。
表1.1 電流采樣方式
對(duì)于大部分電機(jī)應(yīng)用,采用雙電阻相電流采樣的方法具有一定的優(yōu)勢(shì),所以小編這里重點(diǎn)和大家探討下雙電阻方式下,如何提高相電流采樣的抗干擾能力。
二、抗干擾設(shè)計(jì)
1、采樣電阻
采樣電阻是基本的電阻元器件,同時(shí)其參數(shù)的選擇對(duì)采樣精確度也是重要的影響因素。
電機(jī)控制器對(duì)電機(jī)的其中兩相電流通過(guò)采樣電阻進(jìn)行采樣,如圖1所示,從采樣電阻上獲取的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)電壓偏置和放大,輸入到微處理器的A/D單元,從而得到其中兩相電流,再根據(jù)基爾霍夫定律,三相電流矢量和為0,推算出第三相的電流的值。
圖1 雙電阻采樣
對(duì)于320V供電空調(diào)壓縮機(jī),電機(jī)內(nèi)阻0.2Ω,如果采樣電阻合適,則對(duì)回路沒(méi)有什么影響。如果采樣電阻的阻值過(guò)大,會(huì)引起電壓的損耗,使能量效率變低,較大的阻值會(huì)使負(fù)載電壓發(fā)生偏移,產(chǎn)生電磁干擾,產(chǎn)生系統(tǒng)對(duì)噪聲敏感的問(wèn)題。當(dāng)確定好阻值后還需要考慮電阻的穩(wěn)定性能和阻值誤差。
2、運(yùn)放設(shè)計(jì)
在電機(jī)的電路設(shè)計(jì)過(guò)程中需著重考慮運(yùn)放電路的設(shè)計(jì),下面為相電流采樣電路的設(shè)計(jì)說(shuō)明。本文中采用的是ON公司的NCV20034汽車(chē)級(jí)運(yùn)放芯片,擁有高達(dá)7MHz的增益帶寬,集成4路獨(dú)立運(yùn)放于一身。
運(yùn)放芯片本身對(duì)共模干擾有抵抗作用,而在差模干擾的抵抗作用稍弱,所以設(shè)計(jì)的時(shí)候要著重提高差分線上的差??垢蓴_能力。如圖2所示,C2電容就是為了提高抗差模干擾能力。差分線上的電阻(R34、R35)和反饋電阻(R39)應(yīng)使用高精度的電阻,使得理論計(jì)算得到的參數(shù)是準(zhǔn)確可靠的。然后與運(yùn)放的輸出連接的AD口引腳上并連一個(gè)RC電路濾掉高次諧波干擾和隨機(jī)脈沖干擾,從而提升抗干擾能力。
圖2電流測(cè)量
3、PCB布置
為了能夠準(zhǔn)確的采樣電流,應(yīng)將運(yùn)放芯片在PCB上的位置盡量靠近采樣電阻,同時(shí)又要使運(yùn)放芯片不能遠(yuǎn)離MCU,運(yùn)放的地和MCU的地應(yīng)該盡量靠攏。如圖3所示,采樣電阻(R98、R99、R100)兩端走差分線到運(yùn)放的同相和反相端口,差分線應(yīng)等距并且盡量短,以避免其他的干擾產(chǎn)生。壓縮機(jī)涉及到高壓和低壓部分,在布局電流地的時(shí)候,應(yīng)使大電流地和小電流地能很好的單點(diǎn)隔離。
圖3運(yùn)放差分走線
以上經(jīng)過(guò)硬件濾波后,如圖4所示,3相電流波形得到顯著的優(yōu)化。
圖4三相電流波形
推薦閱讀:
淺析線性電源與開(kāi)關(guān)電源現(xiàn)狀與市場(chǎng)需求
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線開(kāi)發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 數(shù)字驅(qū)動(dòng)工業(yè),智能賦能制造 AMTS & AHTE SOUTH CHINA 2024同期會(huì)議全公開(kāi)!
- 團(tuán)體觀展招募!104CEF開(kāi)啟組團(tuán)觀眾通道,解鎖更多禮遇
- 觸摸式OLED顯示屏有望重新定義汽車(chē)用戶界面
- 用Python自動(dòng)化雙脈沖測(cè)試
- 揭秘電動(dòng)汽車(chē)中直流鏈路電容器的奧秘(上)
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車(chē)規(guī)與基于V2X的車(chē)輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車(chē)安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車(chē)模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車(chē)用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
SPANSION
SRAM
SSD
ST
ST-ERICSSON
Sunlord
SynQor
s端子線
Taiyo Yuden
TDK-EPC
TD-SCDMA功放
TD-SCDMA基帶
TE
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度
usb存儲(chǔ)器
USB連接器
VGA連接器
Vishay
WCDMA功放
WCDMA基帶
Wi-Fi