采样电阻

3.1

单电阻电流采样

为了降低系统成本，本方案采用了先进的单电阻采样技术。一般来讲，矢量控制算

法需要采集电机至少两相电流，但单电阻采样只需要采集负母线的电流即可。

图

3 单电阻采样框图

表

1 单电阻采样状态表

图

3

是单电阻采样的框图，

对于桥臂的每一个开关状态，

其流过的电流状态如表

1

所示。

在表

1

中，“0”表示开关管关断，而“1”表示导通。由于电流在一个

PWM

周期内几乎

不变，因此只需要在一个

PWM

周期内采样两次即可得到该时刻电机每一相电流的状态，

因为三相电流之和为零。

单电阻采样会遇到一些挑战，空间矢量脉宽调制器（SVPWM）在空间矢量的扇区边

界和低调制区域的时候，会存在占空比两长一短和两短一长以及三个几乎一样长的时

刻。这样的话，如果有效矢量持续的时间少于电流采样时间，则会出错。本方案采取的

办法是在相邻边界的时候插入固定时间的有效矢量，

而在低调制区域的时候，

采用的是

轮流插入有效矢量的方法。

插入有效矢量会给电流波形带来失真，

这种情况下需要通过

软件来进行补偿。

单电阻采样的优点除了降低系统的成本，

还有就是它检测三相电流时都基于相同的增益

和偏移，一致性好。缺点也是明显的，对于

MCU

来说，算法复杂了其运算时间要增大，

代码比三电阻也要长一些；对于电流检测而言，其波形失真比起三电阻方法来说，要稍

微大一些。

其详细的对比如表

2

所示。

单电阻采样的性能对于变频空调的应用是完全可

以胜任的，

而且成本低廉，

这也就是为什么大部分家电厂家都愿意选择单电阻采样的原

因所在。

采样电阻

1.

产品介绍

采样电阻又称为电流检测电阻，电流感测电阻，取样电阻，电流感应电阻。英文一般译为

Sampling resistor

，

Current sensing resistor

。采样电阻分为对电流采样和对电压采样。对

电流采样则串联一个阻值较小的电阻，对电压采样则并联一个阻值较大的电阻。

采样电阻（

Sampling resistor

，

Current sensing resistor

）是一个阻值较小的电阻，串联在

电路中用于把电流转换为电压信号进行测量。

用以检测电路的电流，

在实际的电路中是与负

载电阻串联的。

采样电阻又称为电流检测电阻，

电流感测电阻，

取样电阻，

电流感应电

阻。

采样电阻一般使用的都是精密电阻，

阻值低，

精密度高，

一般在阻值精密度在

±

1%

以内，更高要求的用途时会采用

0.01%

精度的电阻。

2.

采样电阻的特点

采样电阻一般根据具体线路板的要求，分为插件电阻、贴片电阻。采样电阻，阻值低，精

密度高，一般在阻值精密度在

±

1%

以内，更高要求的用途时会采用

0.01%

精度的电阻。国

内工厂生产的大部分都是以康铜、

锰铜为材质的插件电阻，

但是，

广大的用户更需要的是贴

片的高精密电阻来实现取样功能，

这是为了满足产品小型化产品生产的自动化的要求。

能够

生产在低温度系数，高精密度，超低阻值上做到满足用户要求电阻的厂商在

仿贴片采样电阻

国内是很少的。

一般采样电阻的阻值会选在

1

欧姆以下，属于毫欧级捷比信电阻，但是部分电阻，有

个采样电压等要求，

必须选择大阻值电阻，

但是这样电阻基数大，产生的误差大。

这种情况

下，

需要选择高精度的捷比信电阻，

深圳市捷比信科技有限公司专业生产销售电源专用高精

密贴片电阻

（可到

0.01%

精度，

即万分之一精度）

，

这样就可以让采样出来的数据非常可信。

贴片超低阻值电阻

(0.0005

欧姆，

2

毫欧，

3

毫欧，

10

毫欧等

)

，贴片合金电阻，大功率电阻

(20W,30W,35W,50W,100W)

等产品，温度系数可达到正负

5PPM

。

3.

采样电阻的作用

此类电阻，

是按照产品使用的功能来划分电阻。

取样电阻功能上就是做为参考，

常用在反馈

电路里，

以稳压电源电路为例，

为使输出的电压保持恒定状态，

要从输出电压取一部分电压

做参考（常用取样电阻的形式）

，如果输出高了，输入端就自动降低电压，使输出减少；若输出低了，

则输入端就自动升高电压，

使输出升高。

一般使用在电源产品，

或者电子，