[實用新型]一種電機電流的高端側采樣電路

有效

• 申請號: 201921881610.1
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN211826207U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 張田飛;王夢柯;史雅輝;張亦弓
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本實用新型涉及一種電機電流的高端側采樣電路，包括參考電壓電路、采樣電阻分壓電路、共模電壓消除電路和差分電壓放大電路，采樣電阻分壓電路接到電機電流的高端側，采樣電阻分壓電路的輸出接到共模電壓消除電路，共模電壓消除電路的輸出接到差分電壓放大電路，差分電壓放大電路也連接參考電壓電路，差分電壓放大電路的輸出作為采樣電路的輸出。該電機電流高端側采樣電路通過共模電壓消除電路消除電機電流高端側采樣的高共模電壓干擾，具有實用性強、抗干擾性好、采樣帶寬高、安全可靠的優點。

技術領域

本發明屬于電機控制領域，涉及一種電機電流的高端側采樣電路。

背景技術

電流環是伺服電機控制的內環，電流環的控制效果影響到伺服電機控制的效果，高品質的電機電流采樣是電流控制的前提。較小系統電機電流采樣常采用串聯采樣電阻分壓的方式，采樣電阻分壓有電機電流高端側采樣和電機電流低端側采樣兩種方式。電機電流低端側采樣的優點是共模電壓低，后端處理電路簡單，但其對采樣時序要求高，需要采樣程序進行電機電流的重構。電機電流高端側采樣，流過采樣電阻的電流就是電機的電流，對采樣時序無嚴格要求，但采樣電阻兩端的共模電壓較高，采樣電路需要消除高共模電壓的干擾。電機電流高端側采樣時常用電阻網絡分壓的方式消除高共模電壓的干擾，但電阻網絡分壓同時使有效信號衰減，降低了采樣帶寬。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種電機電流的高端側采樣電路，提供一種實用性強、抗共模干擾性能強和具有高采樣帶寬的電機電流高端側采樣電路。

技術方案

一種電機電流的高端側采樣電路，其特征在于包括參考電壓電路、采樣電阻分壓電路、共模電壓消除電路和差分電壓放大電路；采樣電阻分壓電路接到電機電流的高端側，采樣電阻分壓電路的輸出接到共模電壓消除電路，共模電壓消除電路的輸出接以及差分電壓放大電路連接參考電壓電路，差分電壓放大電路的輸出作為采樣電路的輸出；所述采樣電阻分壓電路包括Rs電阻、R1電阻、R2電阻和C1電容，Rs電阻兩端并聯R1電阻和R2電阻，構成Π型電路，C1電容并聯于R1電阻和R2電阻的另一端，與R1電阻的并聯端為電阻分壓電路的正輸出端V01+，與R2電阻的并聯端為負輸出端 V01-，所述Rs電阻串聯到電機電流的高端側；所述共模電壓消除電路包括U1運算放大器、R3電阻、R4電阻、R5電阻、R6電阻、Q1PNP三極管、Q2PNP三極管、R7電阻和R8電阻；V01+信號通過R4電阻輸入U1運算放大器的正向輸入端，V01-信號通過 R3電阻輸入U1運算放大器的負向輸入端，U1運算放大器的正向輸出端連接Q1PNP三極管的基極，反向輸出端連接Q2PNP三極管的基極；電源VCC通過R5電阻連接U1運算放大器的負向輸入端和Q1PNP三極管的發射極，電源VCC通過R6電阻連接U1運算放大器的正向輸入端和Q2PNP三極管的發射極；R7電阻和R8電阻串聯后并聯于Q1PNP 三極管的集電極，即共模電壓消除電路的負輸出端V02-，以及Q2PNP三極管的集電極，即共模電壓消除電路的正輸出端V02+，串聯電阻的抽頭接地；所述差分電壓放大電路包括U2運算放大器、R9電阻、R11電阻、R10電阻、R12電阻、R13電阻和C2電容；信號V02-通過R9電阻連接U2運算放大器的負向輸入端，信號V02+通過R11電阻連接 U2運算放大器的正向輸入端，U2運算放大器輸出端連接R13電阻和C2電容的濾波電路輸出高端側采樣電路的輸出信號VOUT，R10電阻并聯在所述運算放大器U2反向輸入端和所述運算放大器U2的輸出端，R12電阻連接參考電壓電路的輸出端。

所述參考電壓電路包括U3運算放大器、R14電阻、R15電阻、D1穩壓二極管和C3電容；R14電阻和R15電阻為電源分壓電阻，中心抽頭連接U3運算放大器的正向輸入端， D1穩壓二極管并聯在R15電阻的兩端，且負端連接U3運算放大器的正向輸入端；U3 運算放大器的輸出端接運算放大器U3的反向輸入端，并通過電容C3接地；U3運算放大器的輸出端為參考電壓電路的參考電壓輸出端。

有益效果