[實(shí)用新型]電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路及控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620075120.2
• 申請(qǐng)日: 2016-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN205336168U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鵬;鐘書鵬;楊昆;趙偉兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫凌鷗微電子有限公司
• 主分類號(hào): H02P8/12
• 分類號(hào): H02P8/12;H02P27/08
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 劉洵

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電機(jī)控制領(lǐng)域，特別涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路及控制系 統(tǒng)。

背景技術(shù)

在電機(jī)控制領(lǐng)域,無論是直流,兩相,三相,還是五相電機(jī),為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,每 一組相線的驅(qū)動(dòng)都是由上MOSFET管和下MOSFET管組成的半橋電路驅(qū)動(dòng)的,為了實(shí)現(xiàn)精確的 控制,大多數(shù)驅(qū)動(dòng)電路上都會(huì)包含有電流采樣電路以實(shí)現(xiàn)電流閉環(huán)控制。如圖1所示傳統(tǒng)功 率電阻電流采樣電路。在大多數(shù)情況下,可以直接在半橋電路中的下MOSFET管與地線之間 放置一個(gè)功率采樣電阻RS,再把這個(gè)電阻上的電壓信號(hào)經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路(由運(yùn)算放大器 構(gòu)成)處理后送到ADC模擬轉(zhuǎn)數(shù)字電路，得到電流值。圖1中僅畫出A相的信號(hào)調(diào)理電路。這樣 的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但是會(huì)帶來的以下問題:

1)電阻RS本身串接在電流回路中會(huì)消耗功率,降低系統(tǒng)效率。同時(shí)因?yàn)榘l(fā)熱量大， 還會(huì)引起整個(gè)控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

2)為了減小采樣電阻上的功率損耗,就需要盡量減小采樣電阻的阻值。由于運(yùn)算 放大器的增益是固定的，在小電流狀態(tài)下運(yùn)算放大器的輸出電壓就會(huì)很低，如果需要在小 電流狀態(tài)下達(dá)到較好的控制效果，就需要ADC的分辯率非常高，成本增加。

3)由于外置運(yùn)算放大器的輸入端直接接入了相線電壓,因而要求采取必要手段防 止高壓損壞運(yùn)算放大器的輸入端,這就增加了電路的復(fù)雜度和成本。

綜上所述，目前亟需一種運(yùn)行穩(wěn)定高效，電路簡(jiǎn)單且成本低的電機(jī)控制技術(shù)手段。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路及控制系統(tǒng)，以解決目前存 在的上述技術(shù)問題，使得電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定高效且成本低。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的目的是提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路及控制系統(tǒng)，以解決 目前存在的上述技術(shù)問題，使得電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步降低成本。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路，應(yīng)用于電 機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)半橋電路或者并聯(lián)的至少兩個(gè)半橋電路，其中 每個(gè)所述半橋電路均由上MOS管和下MOS管串聯(lián)構(gòu)成，所述電機(jī)的相線對(duì)應(yīng)電連接至所述半 橋電路的上MOS管和下MOS管之間，該檢測(cè)電路包括：

第一輸入端子，用于從每個(gè)所述半橋電路的上MOS管和下MOS管之間取得電機(jī)驅(qū)動(dòng) 電流的模擬電流信號(hào)；

可編程增益放大器，與所述第一輸入端子連接，用于接收所述模擬電流信號(hào)，對(duì)所 述模擬電流信號(hào)進(jìn)行調(diào)理并輸出對(duì)應(yīng)的模擬電壓信號(hào)；

ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述可編程增益放大器的輸出端連接，用于對(duì)所述可編程增 益放大器輸出的所述模擬電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的電流值；以及

控制器，與所述ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和所述可編程增益放大器分別連接，用于根據(jù)所 述電流值控制調(diào)整所述可編程增益放大器的增益。

本實(shí)用新型提供的方案中，第一輸入端子電連接于每個(gè)所述半橋電路的上MOS管 和下MOS管之間，直接從MOS管的導(dǎo)通內(nèi)阻上取得電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流的模擬電流信號(hào)，不用串接 采樣電阻，避免了在電流回路中消耗功率,進(jìn)而提高電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率，同時(shí)發(fā)熱量小，使 得整個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性好，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定高效。另外本實(shí)用新型采用可編程增 益放大器，控制器可根據(jù)得到的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流的電流值控制調(diào)整所述可編程增益放大器的 增益，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中增益固定的運(yùn)算放大器，本實(shí)用新型中放大器的增益是可調(diào)變化 的，在小電流狀態(tài)下能夠達(dá)到較好的控制效果，對(duì)ADC器件的分辯率要求不太高，從而降低 電路實(shí)現(xiàn)的硬件成本，大大減少電路實(shí)現(xiàn)成本。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述可編程增益放大器包括運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的同 相輸入端通過第一電阻連接DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，所述DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與所述控制器連接， 當(dāng)改變PGA增益的時(shí)候，同時(shí)改變DAC的輸出電壓，保證PGA在不同增益下，有同樣的靜態(tài)輸 出偏置電壓；所述運(yùn)算放大器的同相輸入端還通過第二電阻連接所述第一輸入端子；所述 運(yùn)算放大器的反相輸入端與輸出端之間連接有至少一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)單元，其中每個(gè)所述電阻 網(wǎng)絡(luò)單元均包括串聯(lián)的一個(gè)電阻和可編程開關(guān)，每個(gè)所述可編程開關(guān)均連接至所述控制 器。