永磁同步電機(jī)控制器采集電壓的兩種方案

對(duì)于永磁同步電機(jī)控制器來(lái)說(shuō)，需要采集的電壓主要有兩個(gè)：

1、直流母線電壓：是一個(gè)正的電壓

2、相電壓：對(duì)于某些算法，比如位置估計(jì)，需要采集相電壓

目前常用的方案有兩種：

方案一：電阻+差分采樣方式，具體實(shí)現(xiàn)方式是在一個(gè)差分放大電路改進(jìn)的，如下圖所示。通過(guò)多個(gè)電阻串聯(lián)的方式替代原來(lái)差分放大電路的電阻，比例關(guān)系為Uo=R144/(R118+...+R138)*母線電壓。這種方式的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是成本低，所以對(duì)于目前來(lái)說(shuō)，很多做控制器的都會(huì)選擇這種方式。R136的作用是增加運(yùn)放的輸入電阻（針對(duì)電壓跟隨的運(yùn)放），運(yùn)放跟隨以后，經(jīng)過(guò)過(guò)RC低通濾波電路和鉗位電路后，送到ADC進(jìn)行采樣。對(duì)于這個(gè)電路需要注意的是，要根據(jù)采集的電壓來(lái)計(jì)算例如R118-R138的功率，從而確定采用幾個(gè)電阻進(jìn)行串聯(lián)，對(duì)于電阻來(lái)說(shuō)，最好工作在額定功率的25%以內(nèi)。

同樣的，也可以用來(lái)采集相電壓，具體可以仿照下面的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，注意電壓是正弦的，有正有負(fù)。

方案二：使用電壓霍爾傳感器

一般使用LV25-P或者LV28-P，采集電壓使用的傳感器為L(zhǎng)EM公司的LV28-P，原邊輸入電流為-10~10mA，副邊輸出電流為-25~25mA，且成比例地反映原邊電流的大小。可以根據(jù)以下公式計(jì)算對(duì)應(yīng)關(guān)系，

同樣的，可以設(shè)計(jì)直流母線電壓和相電壓的采樣電路，這里以相電壓為例，具體電路如下。首先上部分是使用一個(gè)3V基準(zhǔn)電壓芯片，通過(guò)運(yùn)放調(diào)理為+0.75V，下部分電路是電壓霍爾傳感器采樣電路，然后是運(yùn)放調(diào)理電路，對(duì)電壓增加了1.5V偏置，使得采集的電壓在0-3V以內(nèi)，從而送入ADC采樣。對(duì)于這個(gè)電路可以換另外一種方式，使用電阻分壓+運(yùn)放跟隨產(chǎn)生+1.65V電路，對(duì)電壓霍爾傳感器采樣后面使用差分放大電路，將1.65V偏置加在運(yùn)放+端，同樣可以實(shí)現(xiàn)同樣的功能。