datasheet

如何提高电机电流采集电路抗干扰能力

2018-09-19来源: EEWORLD 关键字:电机控制  抗干扰

   电机相电流的采样对于FOC控制来说是不可或缺的,在设计电机控制电路时,为了能够准确的采样到电机绕组中的电流值,需要提高电流采集的抗干扰能力。那么如何保证我们的设计是合理的,小编带大家探讨下电机电流采集电路的三个基本要素。

 

一、引言

 

由于电机的宽范围调速以及高速特性,加上电机自身不能获得理想的正弦气隙磁场,导致在系统控制时采样的相电流含有不规则的高次谐波和随机干扰,再加上电流采样电路的不稳定性和A/D转换单元偏差的存在,更是加大了实际采样到的电流误差。

 

众所周知,电流的采样对电机矢量控制是非常重要的。电流采样方式主要有3种。

 

表1.1 电流采样方式

 

 

对于大部分电机应用,采用双电阻相电流采样的方法具有一定的优势,所以小编这里重点和大家探讨下双电阻方式下,如何提高相电流采样的抗干扰能力。

 

二、抗干扰设计

 

1、采样电阻

 

采样电阻是基本的电阻元器件,同时其参数的选择对采样精确度也是重要的影响因素。

 

电机控制器对电机的其中两相电流通过采样电阻进行采样,如图1所示,从采样电阻上获取的电压信号经过电压偏置和放大,输入到微处理器的A/D单元,从而得到其中两相电流,再根据基尔霍夫定律,三相电流矢量和为0,推算出第三相的电流的值。

 

 

图1 双电阻采样

 

对于320V供电空调压缩机,电机内阻0.2Ω,如果采样电阻合适,则对回路没有什么影响。如果采样电阻的阻值过大,会引起电压的损耗,使能量效率变低,较大的阻值会使负载电压发生偏移,产生电磁干扰,产生系统对噪声敏感的问题。当确定好阻值后还需要考虑电阻的稳定性能和阻值误差。

 

2、      运放设计

       

   在电机的电路设计过程中需着重考虑运放电路的设计,下面为相电流采样电路的设计说明。本文中采用的是ON公司的NCV20034汽车级运放芯片,拥有高达7MHz的增益带宽,集成4路独立运放于一身。

 

   运放芯片本身对共模干扰有抵抗作用,而在差模干扰的抵抗作用稍弱,所以设计的时候要着重提高差分线上的差模抗干扰能力。如图2所示,C2电容就是为了提高抗差模干扰能力。差分线上的电阻(R34、R35)和反馈电阻(R39)应使用高精度的电阻,使得理论计算得到的参数是准确可靠的。然后与运放的输出连接的AD口引脚上并连一个RC电路滤掉高次谐波干扰和随机脉冲干扰,从而提升抗干扰能力。

 

 

图2电流测量

 

3、PCB布置

 

为了能够准确的采样电流,应将运放芯片在PCB上的位置尽量靠近采样电阻,同时又要使运放芯片不能远离MCU,运放的地和MCU的地应该尽量靠拢。如图3所示,采样电阻(R98、R99、R100)两端走差分线到运放的同相和反相端口,差分线应等距并且尽量短,以避免其他的干扰产生。压缩机涉及到高压和低压部分,在布局电流地的时候,应使大电流地和小电流地能很好的单点隔离。

 

 

图3运放差分走线

 

以上经过硬件滤波后,如图4所示,3相电流波形得到显著的优化。

 

图4三相电流波形


关键字:电机控制  抗干扰

编辑:muyan 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/dygl/2018/ic-news091928725.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:三星电机砸5千亿韩元提升天津厂产能,欲做车电MLCC老大
下一篇:C&K推出新的PNP3系列密封按动开关

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

优化工业设备的电机控制,瑞萨电子RX66T 系列MCU

首批采用第三代RXv3 CPU内核的MCU能够显著提升性能,为带有嵌入式AI的电机控制应用带来更强的系统集成和卓越的电机故障预测功能全球领先的半导体解决方案供应商瑞萨电子株式会社(TSE:6723)今日宣布,推出 RX66T 系列微控制器(MCU),这是瑞萨电子32 位 RX MCU 系列中旗舰产品的首批成员,它们全部采用全新的第三代 RXv3 CPU 内核。RX66T 采用先进的 CPU 内核技术,大幅度提升了性能1,比以前的 RX 系列 MCU 性能提高了 2.5 倍之多。结合强大的新型 RXv3 内核与目前 RX62T 和 RX63T MCU 的优势,能够提供逆变器控制所需要的实时性能以及更强的稳定性。这些新型 MCU
发表于 2018-11-28
优化工业设备的电机控制,瑞萨电子RX66T 系列MCU

直流电机控制的proteus仿真图及源代码

(){Timer0_Init();while(1){Key_Scan();}}void timer0() interrupt 1{TH0 = t/256;TL0 = t%6;PWM = ~PWM;}直流电机控制的proteus仿真图及源代码 打包文件下载地址:链接:https://pan.baidu.com/s/1dbb8EpFazh_FmQ7DWpOfxQ 密码:ooee
发表于 2018-10-06
直流电机控制的proteus仿真图及源代码

提高电机控制的灵活性,ST推出新款STSPIN电机驱动器

凑、成本效益更高的电机控制解决方案,适用于工业、机器人、医疗、楼宇自动化和办公设备。STSPIN830是工厂自动化终端设备、家用电器、小型泵和计算机或通用冷却风扇的理想选择。STSPIN840面向银行ATM机和点钞机、舞台多轴照明机构、热敏打印机、纺织机或缝纫机以及自动售货机。 STSPIN830和STSPIN840均已投产,采用4mm x 4mm QFN封装。 为方便客户用STM32开放式开发环境评估产品,开发功能原型,意法半导体为客户提供两款STM32 Nucleo扩展板:搭载STSPIN830的X-NUCLEO-IHM16M1和搭载STSPIN840的X-NUCLEO-IHM15A1。
发表于 2018-08-27
提高电机控制的灵活性,ST推出新款STSPIN电机驱动器

iMOTION™电机控制IC的全新产品系列诞生

集成可变速驱动器的硬件和算法 最新半导体和电子元件的全球授权分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起备货Infineon Technologies的IMC100系列。这是iMOTION™电机控制IC的全新产品系列,集成了永磁同步电机  (PMSM)所需的硬件和控制算法,为高效率的可变速驱动器提供现成可用的解决方案。 贸泽电子供应的Infineon IMC100系列电机控制IC基于Infineon可靠的运动控制引擎 (MCE)。该引擎不仅实现了磁场定向控制 (FOC) ,而且消除了开发电机控制算法时的软件编码需求。FOC使用单电阻或桥臂电流反馈以及正弦信号空间矢量PWM 来实现
发表于 2018-07-18
iMOTION™电机控制IC的全新产品系列诞生

从工业到智能工业,ST亮出了“控制、通信、传感”三把利器

,减少废弃物,减少能耗,为员工提供更加安全的工作环境,在工作场所实现更佳的人机协作,优化机器和工具的使用。要实现这些既定目标需要新增设备的升级也伴随旧设备的改造,这就要求工业设备更高效,更安全、更智能、具有更多连接功能。所有关键应用的核心包括过程控制、工厂自动化、工业机器人、电机控制、传感器等技术支持。 在很多半导体公司看来,从工业到智能工业的产业升级蕴藏着巨大的市场发展机会,这个过程需要大量的通信、传感、控制等电子元器件,意法半导体的已有产品体系也可以为工业升级提供多种解决方案。在近期的媒体发布会上,意法半导体公司Discreates及Analog Sub产品部市场及应用资深总监Francesco Muggeri就介绍
发表于 2018-07-12
从工业到智能工业,ST亮出了“控制、通信、传感”三把利器

单片机抗干扰能力那家强?PIC、AVR....

单片机的抗干扰性能历来为大家所重视,现在市面上的单片机就我所接触过的,就有十家左右了,韩国的三星和现代;日本的三菱,日立,东芝,富士通,NEC;台湾的EMC,松汉,麦肯特,合泰;美国的摩托罗拉,国半的cop8系列,microchip系列,TI的msp430系列,AVR系列,51系列,欧洲意法半导体的ST系列。。。。。。这些单片机的抗干扰性能大多数鄙人亲自测试过,所用机器是上海三基出的两种高频脉冲干扰仪,一种是欧洲采用的标准,一种是日本采用的标准;日本的标准歉咂德龀辶⒊觯龀蹇矶却?0ns到250ns可调,欧洲采用的标准是脉冲间歇(间歇时间和发出时间可调)发出,脉宽也是从50ns到250ns可调;我们国家采用的是欧洲标准。一般
发表于 2018-11-20

小广播

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
pt type="text/javascript" src="//v3.jiathis.com/code/jia.js?uid=2113614" charset="utf-8">