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模拟技术相关技术文章基于INA240高共模双向电流检测放大器的PWM驱动应用的设计方案
具有增强型 PWM 抑制功能的低漂移、精密直列式电机电流测量
随着提升系统效率的需求不断增长,我们面临着改善电 机工作效率和控制功能的直接压力。几乎所有类型的电机均面临着这种需求压力,包括白色家电、工业驱动器 和汽车应用中使用的电机。为了确保电机以其峰值效率运行,其反馈到控制算法中的运行特性至关重要。相电流是系统控制器使用的这些 重要诊断反馈要素(用于实现最佳的电机性能)之一。
由于测量信号具有连续性并与相电流直接相关,因此, 测量电机电流的理想位置应直接与每个相位保持一致,如图 1 所示。测量其他位置(例如每个相位的低侧)的电流需要进行重组和处理,然后控制算法才可以使用有意义的数据。
电机的驱动电路可生成脉宽调制 (PWM) 信号来控制电机的运行。这些调制信号使得位置与各电机相位一致的测量电路进行共模电压 (VCM) 转换,在转换过程中,电压将在极短时间内在不同高电压电平之间进行切换。完美的放大器产品能够完全抑制测量的 VCM 分量,仅放大与流经分流电阻器 的电流相对应的差分电压。不幸的是,实际的放大器产品并不理想,会受到大 PWM 驱动输入电压阶跃的影响。 由于实际的放大器产品无法进行无限的抑制共模,因此放大器输出端可能会出现与每个输入电压阶跃相对应的大幅度意外干扰,如图 2 所示。这些输出干扰(或故障)可能极大,输入转换后需要很长时间才能稳定, 具体取决于放大器特性。