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。

156

21R Uop Up R Up V cc -=-----------------------------------------(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：

230

U 220V 10U OP CC P +=

-----------------------------------------(1-4) O N U 11.21.2U =----------------------------------------------------(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<，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。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。

56

92BM 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15692R R R =+，代入上式(2-1)，整理得：

93

1BM 93CC 1P R R U R V R U ++=----------------------------------------------------------------------(2-4) 140132OP 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 9311321401321O U 21）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，使得输出始终为高电平。