性都花花世界 BLDC开发条记8.过流保护与电流采样重心

性都花花世界 BLDC开发条记8.过流保护与电流采样重心

过流保护#

平方运转之后,表面上电机反电动势等于电源电压性都花花世界,电机绕组上的电压等于电源电压减去反电动势等于零,然则由于存在铁损,铜损和摩擦等,反电动势不等于电源电压,是以绕组上的电压不等于零,有压降。

相电流状况:

开动起步时候,磁场莫得切割,莫得有反电动势,电机荒谬于一个电感,相电流大,一般为额定电流的3-5倍。 平方运转后,磁场被切割,有反电动势,相电流小

电机电流不成太大,类比电感充足后,在磁滞回线上磁导率变小,电感变小,电流斯须增大,可能点燃元器件;而电机电枢励磁太大,转子的磁钢就会退磁,致使长久消磁,电机就不成用了。

电机退磁,电机输出功率下落(一部分挪动为热量),电机效果变小,在换取的负载下,就需要更大的输入功率。而输入功率增多,导致退磁和发烧愈加严重,最终电机损坏。

因此咱们需要监控电机的电流,主如果一个过流保护作用。

单电阻电流采样#

电流荟萃分为高端采样和低端采样。

高端采样:对电压有条件,在高压所在需要停止,本钱高

低端采样:无需停止,本钱低,但戒备不成碎裂蓝本的系统阻抗

三相逆变电路中,在60°电周期内,惟有一个下管导通,另外两个欠亨电流为零。因此咱们不错把三个下桥的电流采样回路进行一个消亡。

图片

采纳需要戒备的是,采样电阻阻值不成太大,因为采样电阻阻值太大,压降大,影响了下桥驱动,而况功耗大,本钱高。

那么什么时候有电流?性都花花世界

上桥载波为例,鄙人管通畅时候,以M1-M6通畅为例,又分为

不良少妇 PWM-on时,源是电源,电流流向为M1->U->W->M6->检流电阻->地 PWM-off时,源是绕组,电流流向为W->M6->M2体二极管->U

可见,惟有PWM-on时,检流电阻上才有电流,然则相电流在PWM-off时并不为零,仅仅在减小。是以此时检流电阻并不周详齐响应相电流。

举例:

图片

检流电阻上电压和电流成线性相干。

BLDC的方波驱动,门径上不需要开发死区。因为死区是肃穆坎坷桥纵贯,然则两两导通星型三相六状况导通格局,每两个导通相齐存在悬空相,悬空相是下一状况的导通相之一,因此有自然的死区。

当存在死区时,由于6个mosfet一齐关断,是以绕组向电源充电,以U-W为例,电流流向W->M5体二极管->电源->地->检流电阻->M2体二极管->U。然则一般死区时候很短,不错忽略。

是以,咱们只需要在PWM-ON技能对电流进行采样,也只可在PWM-ON技能采样。

单电阻检测的舛错便是无法全时检测电机电流,然则不错作念过流保护,因为只原谅高潮电流有多大,会不会超限。

然则后头作念FOC罢休的话,就需要全时监控电流波形。咱们需要明晰。

开关搅扰#

上头分析是生机情况,然则由于mosfet的寄生电容(米勒效应)与回路中电感身分存在,栅极电阻取值问题,波形愈加复杂,在检流电阻高潮沿或下落沿可能存在飘扬形势。

举例:

图片

教会:

一般条件mosfet的平台时候小于500ns(加大驱动电流和减小栅极电阻),不然管子容易发烧。但不要小于100ns,不然GS波形上会产生振铃形势。

这就对ADC采样时候作念出条件。咱们在测量电流需要闪避这个搅扰区,需要知谈搅扰区的时候和MCU输出PWM驱动信号到mosfet的延时。

系统延时是PWM输入高潮沿到mosfet的GS的平台电压的时候。大大宗电机罢休系统在2-3us。

这包含了运放延时,是以也对运放的压摆率作念出条件。

洽商占空比小的情况:三电阻采样#

单电阻采样短处,因为只可在PWM-on技能采样,不成及时响应相电流,也决定了这种格局不成用于占空比小的情况:搅扰区和高电平时候不错同等看待的时候,因为只可在PWM-on技能采样,在系统延时下,PWM-on技能咱们就避不开搅扰区采样,致使采不到检流电阻上波形。 如果占空比太小需要荟萃电流,处理要领便是在每个桥臂加上检流电阻,单独荟萃每相电流。 举例:

图片

为什么只加入两个桥臂检流电阻? 因为把柄基尔霍夫电流定律,每个时刻齐存在 I_U+I_V+I_W=0 是以只消知谈其中两个桥臂电流就能知谈另外一个桥臂电流。 以上桥载波,U-V相导通为例:

上桥PWM-on技能,电流流向为M1->U->V->M4->R38->R40->地,R38和R40串联电流大小和标的相同 上桥PWM-off技能,电流流向为M4->R38->R37->M2体二极管->U,R37和R38串联电流大小相同,电压标的相背,R38上正下负,R37下正上负。

图片

这样就不错全时响应相电流。 固然这里仅仅按照表面画出来标明意念念性都花花世界,骨子波形没这样漂亮。

本站仅提供存储就业,统共内容均由用户发布,如发现存害或侵权内容,请点击举报。




Powered by 大香蕉 @2013-2022 RSS地图 HTML地图

Copyright Powered by365站群 © 2013-2024