[發明專利]一種可靠的電流環閉環檢測控制電路

在審

• 申請號: 202011106313.7
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112260593A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 李彩俠;黃麗萍;吳昊;李屹坤
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十三研究所
• 主分類號: H02P6/28
• 分類號: H02P6/28;G01R19/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

本發明公開了直流電機驅動閉環控制領域的一種可靠的電流環閉環檢測控制電路，包括與無刷電機連接并通過PWM調速單元驅動的三相橋放大單元，三相橋放大單元依次連接電流環采樣單元、電流信號轉換處理單元，電流信號轉換處理單元的輸出與PWM調速單元連接，電流環采樣單元被配置為無感功率合金電阻。本發明采用具有高精密、低溫度系數、耐沖擊電流、大功率等特點的無感功率合金電阻作為電流環采樣的方式，使采樣電流的穩定性得到了提高，電流信號轉換及處理單元中，在運放器的正輸入端與供電電源之間設有薄膜電阻，進一步地提高了電流環的正負對稱性以及高低溫參數的一致性，綜合提高了伺服控制系統的控制精度。

技術領域

本發明涉及直流電機驅動閉環控制領域，具體是一種可靠的電流環閉環檢測控制電路。

背景技術

帶有閉環控制的直流電機驅動器是伺服控制系統中核心的執行單元，其作用是將系統反饋的誤差信號和輸入的控制信號進行合成，其輸出信號去控制脈寬調制單元，實現系統的穩定性控制，已廣泛應用于各類航空、航天、兵器、船舶、電子等高可靠領域。

無刷電機驅動器電流環閉環檢測控制電路已成為系統閉環穩定工作的基礎，帶有電流環閉環檢測電路的無刷電機驅動器一般包含三相橋放大單元、電流環采樣單元、電流信號轉換及處理單元、PWM調速單元。電流環采樣單元可以采用純阻、霍爾元件、合金電阻、膜電阻等，目前在控制精度比較高的伺服控制系統，電流環采樣單元一般采用傳統的膜電阻進行采樣，采集得到的電流具有正負，膜電阻上的電壓為帶正負信號的正弦波形，然后電流信號轉換及處理單元通過運放電路將采集到的信號濾波，并進行比例增益后輸出電壓。但目前的電流環采樣單元采樣電流損耗大，采樣電流的穩定性不高，進一步導致運放電路輸入電流正負對稱偏差大，運放電路的正輸入、負輸入端電位與輸入電流不能形成對應的精確控制，無法滿足市場的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可靠的電流環閉環檢測控制電路，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種可靠的電流環閉環檢測控制電路，包括與無刷電機連接并通過PWM調速單元驅動的三相橋放大單元，所述三相橋放大單元依次連接電流環采樣單元、電流信號轉換處理單元，所述電流信號轉換處理單元的輸出與PWM調速單元連接，所述電流環采樣單元被配置為無感功率合金電阻。

作為本發明的改進方案，所述電流信號轉換處理單元包括運放器U1A與電阻R1、R2、R3、R4、R5，所述電阻R3的第一端連接運放器U1A的負輸入端與電阻R2的第二端，第二端連接電流環采樣單元；電阻R4的第一端連接運放器U1A的正輸入端與電阻R5的第一端，第二端連接電流環采樣單元的地；電阻R5的第二端接運放器U1A的地，電阻R2的第一端連接運放器U1A的輸出端，電阻R1的第二端與供電電源相連，第一端連接運放器U1A的正輸入端。

作為本發明的改進方案，所述電阻R1、R2、R3、R4、R5的精度均為5％。

作為本發明的改進方案，所述無感功率合金電阻的阻值在10mΩ～30mΩ之間。

有益效果：本發明采用具有高精密、低溫度系數、耐沖擊電流、大功率等特點的無感功率合金電阻作為電流環采樣電阻，使采樣電流的穩定性得到了提高；電流信號轉換及處理單元中，在運放器的正輸入端與供電電源之間設有薄膜電阻，且增大電阻R1～R5的精度，進一步地提高了電流環的正負對稱性以及高低溫參數的一致性，綜合提高了伺服控制系統的控制精度。

附圖說明

圖1為本發明的電路原理圖；

圖2為電流信號轉換處理單元不設置電阻R1時，考慮電阻誤差的運放器的電路結構圖。

具體實施方式