3.1 单电阻电流采样 为了降低系统成本,本方案采用了先进的单电阻采样技术。一般来讲,矢 量控制算 法需要采集电机至少两相电流, 但单电阻采样只需要采集负母线的电 流即可。 图 3 单电阻采样框图表 1 单电阻采样状态表 图 3 是单电阻采样的框图, 对于桥臂的每一个开关状态, 其流过的电流状态如表 1 所示。 在表 1 中,“0”表示开关管关断,而“1”表示导通。由于电流在一个 PWM 周期内几乎 不变,因此只需要在一个 PWM 周期内采样两次即可得到该时刻电机每一相电流的状态, 因为三相电流之和为零。 单电阻采样会遇到一些挑战,空间矢量脉宽调制器(SVPWM)在空间 矢量的扇区边 界和低调制区域的时候, 会存在占空比两长一短和两短一长以及三个 几乎一样长的时 刻。这样的话,如果有效矢量持续的时间少于电流采样时间,则会出错。 本方案采取的 办法是在相邻边界的时候插入固定时间的有效矢量, 而在低调制区域的时候, 采用的是 轮流插入有效矢量的方法。 插入有效矢量会给电流波形带来失真, 这种情况下需要通过软件来进行补偿。 单电阻采样的优点除了降低系统的成本, 还有就是它检测三相电流时都基于相同的增益 和偏移,一致性好。
缺点也是明显的,对于 MCU 来说,算法复杂了其运算时间要增大, 代码比三电阻也要长一些;对于电流检测而言,其波形失真比起三电阻方 法来说,要稍 微大一些。 其详细的对比如表 2 所示。 单电阻采样的性能对于变频空调的应用是完全可 以胜任的, 而且成本低廉, 这也就是为什么大部分家电厂家都愿意选择单电阻采样的原 因所在。采样电阻 1. 产品介绍 采 样 电 阻 又 称 为 电 流 检 测 电 阻 ,电 流 感 测 电 阻 ,取 样 电 阻,电流感应电阻。英文一般译为Sampling resistor , Current sensing resistor 。采样电阻分为对电流采样和对电压采样。对 电流采样则串联一个阻值较小的电阻,对电压采样则并联一个阻 值较大的电阻。采样电阻( Sampling resistor , Current sensing resistor )是一个阻值较小的电阻,串联在 电路中用于把电流转换为电压信号进行测量。 用以检测电路的电流, 在实际的电路中是与负 载电阻串联的。采样电阻又称为电流检测电阻, 电流感测电阻, 取样电阻, 电流感应电 阻。采样电阻一般使用的都是精密电阻, 阻 值 低 , 精密度高, 一般在阻值精密度在 ± 1% 以内,更高要求的用途时会采用 0.01% 精度的电阻。
2. 采样电阻的特点采样电阻一般根据具体线路板的要求,分为插件电阻、贴片电阻。采样电阻, 阻值低,精 密度高,一般在阻值精密度在 ± 1% 以内,更高要求的用途时会采用 0.01% 精度的电阻。国 内工厂生产的大部分都是以康铜、 锰铜为材质的插件电阻, 但是, 广大的用户更需要的是贴 片的高精密电阻来实现取样功能, 这是为了满足产品小型化产品生产的自动化的要求。 能够 生产在低温度系数,高精密度,超低阻值上做到满足用户要求电 阻的厂商在仿贴片采样电阻 国内是很少的。一般采样电阻的阻值会选在 1 欧姆以下,属于毫欧级捷比信电阻,但是部分电阻,有 个采样电压等要求, 必须选择大阻值电阻, 但是这样电阻基数大,产生的误差大。 这种情况 下, 需要选择高精度的捷比信电阻, 启和科技专业生产销售电源专用高精 密贴片电阻 (可到 0.01% 精度,即万分之一精度)怎么判断采样电阻, 这样就可以让采样出来的数据非常可信。 贴片超低阻值电阻 (0.0005 欧姆, 2 毫欧, 3 毫欧, 1 0 毫欧等 ) ,贴片合金电阻,大功率电阻 (20W,30W,35W,50W,100W) 等产品,温度系数可达到正负 5PPM 。
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