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汕头马达驱动器维修中心介绍,马达驱动电流环的设计,作为驱动器范畴技术上的一个重点和难点不时烦扰着很多工程师,今天让我们一同来揭开他的面纱。
关于一个马达来说,假设电流变大的话,可能构成的危害有两个:
1.电机 :本体本身会发热,会损坏;
2.驱动器的MOSFET会由于电流过大招致发热,以致损坏。另外,我们这套系统运用电源或者电池供电的,电流变大的话,也就是功率变大了,这个时分提供能量的电源或者电池就会呈现问题,或者呈现异常维护。
因此,为了我们这样一个系统能够稳定的工作,我们就需求对电机的电流中止监控。
普通的,监控电流之后的维护措施有两种:
1.当检测到电流过大之后,我们就实行一个关断维护;
2.有的情况下,我们是不能关断维护的,比如说无人机,由于某种缘由招致过流了,过流了之后假设中止关断的话,它就会摔下来,因此这个时分是不能中止关断的, 还要继续坚持一定功率去工作。当然也不能过大功率去工作,这个时分就需求我们对它中止一个限功率输出,也叫恒功率输出。
那么恒功率的目的,也就是恒电流输出,也就是我们所说的“电流环”。关于一个电机来说,理论上它的“环”是有很多的,比如说有:电压环、转速环、位置环、电流环。我们这次和大家谈的主要是电流环,那么谈这个电流环的话,首先我们要和大家谈的是电机的电流如何中止一个采样。
电机电流的采样普通我们分两种方式:一种方式是我们直接从电源端采样,关于电源端采样,比如说像这个桥式电路,+15V是给电池供电的电压,我们把这样的一个电压叫做Vbus电压(如下图)。
这个Vbus电压理论上是由电源供过来的,我们可以在这个电压前面,我们串接一个很小的电阻,当然了,这个电路的网络就需求改动一下(如下图),而且R3假设做采样电阻的话,所以说它的电阻的就不能大,大的话,它会影响功率的输出,比如说我们可以用一个10Ω这样的电阻。当它流过电流之后,由于它有阻值,那么它两端就有一个电势差,我们丈量这个电势差,然后它的电流等效成电势差除以一个10Ω的阻值,而R3两端的电压我们就可以经过一个运放中止采集。这种方式输出来的话,采集的是一个平均电流。
假设Vbus电压是高压的话,比如说几十伏以上。而我们的运放,它的输入电压是不可能很高的,这样的话,运放就不能直接中止采集,就需求中止分压,或者中止一个隔离,比如说用一个高速光耦中止隔离,再中止采样,这样的话,也是一个比较不错的方法,但是它的本钱会比较高。
我们还有一个方法:由于R3是放在Vbus端,它是属于电源端,它的电压比较高的话,运放它的本钱就比较高,这样我们可以把检流电阻放在地端(如下图)。放在地端的话,它过来的就是一个低的电压。低的电压关于一个正常的运放来说,是在它的电气参数范围之内的,所以说这样就没有什么问题了。因此,经过一个这样的方式,我们可以中止一个采样。
理想情况下,我们是中止差分输入的,运放的两端一定要紧挨着这个检流电阻。而不能把这个中央直接接到地上,以致在layout的时分把这个“地”接到其他中央去了,这样的话就会把干扰采集进来(如下图)。
由于在规划的时分,“1”点的地和“2”点的地其实是不同的(如下图)。理论上这两点的电位是相同的,但事实上,它是不相同的。缘由很简单,这个电路是接马达的相线的,电流会很大,这样的一个大电流下来的话,在抵达这个地上之后,这个地上必然会发作震荡。为什么有了大电流之后,“1”点和“2”点之间的地会不分歧呢?我们可以想象一下,假定这是一个宽广的湖面,在湖面很宁静的情况下,这两点的水位是一样高的,我们在“2”点扔一个石头的话,这样的话,水面的就会产生波纹,由于水面在高、低不时地晃动,那么这两点就不是同样的水位了。所以,我们需求在靠近检流电阻的中央中止采集,这样的话,即使存在上下动摇的话,检流电阻的两端会同时变高或变地,但是检流电阻两端的电压差是不变的,这样的话,就由经过的电流决议了。当然,由于M6是高速开关的,所以R61需求是低ESL的电阻,普通是贴片电阻,一定要是低ESL的,假设感量太大的话,由于di/dt比较大,那么就会产生感抗,R61两端电压量出来就会比较高,但是事实上电压是没有那么高的,所以说这个中央对电阻的选型是有恳求的。
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