電機(jī)電流檢測(cè)電路研究

林子翔 樊璟 賈宏偉

摘要：位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)組成了伺服電機(jī)的三環(huán)控制系統(tǒng)。針對(duì)電流環(huán)控制的電流采集環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)了基于AD7403的電流環(huán)電流信號(hào)采集電路。其關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于，AD7403芯片可以非常接近實(shí)際交流電流路徑，就近把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字輸出流，再通過(guò)DSP的數(shù)字濾波器可重構(gòu)原始信息。這樣最大程度地降低噪聲拾取，降低EMl/RFl效應(yīng)，提高系統(tǒng)精度。而且相對(duì)于傳統(tǒng)基于光耦合器的解決方案容易受到較長(zhǎng)的傳播延遲影響，基于隔離式調(diào)制器的電流檢測(cè)應(yīng)用ADl的iCoupler?技術(shù)可以使隔離式調(diào)制器響應(yīng)和柵極驅(qū)動(dòng)器的低傳播延遲同時(shí)具備精確時(shí)序，通過(guò)快速粗調(diào)數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)短路過(guò)流保護(hù)。

關(guān)鍵詞：電流檢測(cè)；AD7403；電機(jī)

0 引言

控制精度要求較高的伺服電機(jī)一般都是采用由位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)組成的三環(huán)控制系統(tǒng)。三環(huán)結(jié)構(gòu)可以使伺服系統(tǒng)獲得較好得動(dòng)態(tài)跟隨性能和抗干擾性能。其中，電流檢測(cè)對(duì)于高性能閉環(huán)電機(jī)控制而言極為重要，并且不容易在惡劣、充滿電氣噪聲的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高保真測(cè)量。在較高功率系統(tǒng)中，使用自身提供隔離功能的隔離電流傳感器（比如電流互感器或霍爾效應(yīng)傳感器）；而在較低功率系統(tǒng)中，趨勢(shì)是使用帶有隔離式∑-△型調(diào)制器（比如ADI AD7403）的分流電阻。以前的系統(tǒng)通常使用去飽和柵極驅(qū)動(dòng)器功能來(lái)實(shí)現(xiàn)短路過(guò)流保護(hù)，ADI的iCoupler?技術(shù)可以使基于隔離式調(diào)制器的電流檢測(cè)通過(guò)快速粗調(diào)數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)隔離式調(diào)制器響應(yīng)和柵極驅(qū)動(dòng)器的低傳播延遲同時(shí)具備精確時(shí)序，優(yōu)越于傳統(tǒng)基于光耦合器的解決方案。……