PMSM电机矢量控制之电流采样原理分析

PMSM 电机矢量控制之电流采样原理分析

摘要：本文分析了

PMSM 电机磁场定向控制

(FOC)器的电流采集硬件电路，

包括母线电流采

样和相线电流采样的电路分析。以下电路是业界常用、稳定、经典的不二之选，工作之余，在此与同僚分享一下。

15621R Uop Up R Up Vcc ----------------------------------------(1-1)

158

N 157N

O R U R U U -------------------------------------------------(1-2)

P N

U U -----------------------------------------------------------(1-3)

整理后，代入数值得：

230U 220V 10U OP

CC P -----------------------------------------(1-4)

O N

U 11.2

1.2

U ----------------------------------------------------(1-5) P N

U U -----------------------------------------------------------(1-6)

最终，推出：

OP O U 8.93V 1.34U -----------------------------------------(1-7)

一、当MOS 管IRFB3607处于正向导通状态时，电流在一定范围内会使二极管D13处于不

导通状态(Up-Un<0.7V)，但是电流超过阈值后，便会使二极管D13导通，并将电压嵌制在

0.7V 。当MOS 管IRFB3607处于反向导通状态时，其体二极管也起到电压嵌制作用，电路

工作原理相似。

5692BM P 93P CC R R U U R U V ---------------------------------------------------------------------(2-1)

132

OP

N 140N

O R U U R U U ---------------------------------------------------------------------(2-2)

P N

U U ---------------------------------------------------------------------------------------(2-3) 令15692

R R R ，代入上式(2-1)，整理得：931BM

93CC

1P

R R U R V R U ----------------------------------------------------------------------(2-4)

140

132OP

140O

132N

R R U R U R U --------------------------------------------------------------------(2-5)

P N U U ----------------------------------------------------------------------------------------(2-6)

整理以上各式可得：

OP 931132931140BM

93113214013293CC

9311321401321O

U )

R (R R )R (R R U )

R (R R )R (R R V )

R (R R )

R (R R U ------(2-7)

分析(2-7)式可知，第一项应该是基准电压，必须有

CC CC

9311321401321V 2

1V )R (R R )

R (R R ，第二项和

第三项的系数应该相等，即

)

R (R R )R (R R )

R (R R )

R (R R 93113293114093113214013293，以此获取下桥臂MOS 管

的管压降值。但是，当把两个等式组成方程组求解参数时，发现方程组无解！说明没有一套合适的电阻参数同时满足如上两条件。既然如此，我们改变一哈策略，只要求满足等式

CC CC

9311321401321V 2

1V )R (R R )

R (R R 就可以，另一等式可以不满足。最终化简等式

(2-7)可得：

OP OP BM

931132931140CC

931132140132

1O

U 2

1）

U U （)

R (R R )

R (R R V )

R (R R )

R (R R U ------------------(2-8)

正如式(2-8)所示，第一项为基准电压常数

CC V 2

1

，第二项为下桥臂MOS 管管压降，第三项

为母线康铜丝上的压降，随电流的变换而变换！二、当MOS 管IRFB3607处于截至状态时，二极管D13将电压嵌制在

0.7V ，使得输出始终

为高电平。