面向低成本調(diào)速電機(jī)驅(qū)動的電流檢測方案

消費(fèi)者和政府對于提高能源利用率的需求日趨緊迫，促使家用電器和小型工業(yè)系統(tǒng)等所有領(lǐng)域內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動技術(shù)不斷取得進(jìn)步。調(diào)速驅(qū)動技術(shù)是降低這些電機(jī)總體能耗的關(guān)鍵所在，但是，設(shè)計人員仍需要一種既能節(jié)約成本又能獲得寬調(diào)速范圍和力矩控制帶寬的驅(qū)動器體系結(jié)構(gòu)，而實(shí)現(xiàn)這一要求的關(guān)鍵就在于一種簡潔明了的電機(jī)電流檢測方案。

電機(jī)電流檢測電路可提供重要的反饋信息，將該信息與來自主控DSP或MCU的控制信號相結(jié)合，可以控制MOSFET或IGBT的柵極驅(qū)動芯片并最終調(diào)整電機(jī)速度。如果要實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)，還必需進(jìn)行電流監(jiān)控，不過對于低端應(yīng)用而言傳統(tǒng)的過流保護(hù)卻顯得過于昂貴。

如何處理電機(jī)電流信號

選擇最佳的電機(jī)電流檢測位置將在很大程度上影響檢測電路的規(guī)模和復(fù)雜性。

如圖1所示，在某些位置采樣時，電流信號有可能包含高次諧波成分， 這樣一來，就必須采用復(fù)雜的信號處理方法以要提取所需的電流成分。例如，在與直流母線正端或負(fù)端相串聯(lián)的位置采樣電流信號時，將得到各IGBT橋臂電流的矢量和，如圖1所示。該信號中脈寬調(diào)制波（固定載波頻率）的包絡(luò)才是可變的電機(jī)電流基頻成分，因而，必須采用相當(dāng)復(fù)雜的采樣保持電路及數(shù)字信號處理電路，才能從中提取到具備良好線性度和精度的有用電流信息。

圖1：電流檢測方法

另外，也可以在每組IGBT橋臂的底部進(jìn)行電流采樣，如圖1中所示。此時信號處理要求會有所降低，但是仍不可避免地需要根據(jù)載波頻率進(jìn)行采樣。