提高电流采集电路抗干扰能力

 

　　一、引言
 

　　由于电机的宽规模调速以电机自身不能取得抱负的正弦气隙磁场，导致在系统控制时采样的相电流含有不规则的高次谐波和随机干扰，再加上电流采样电路的不稳定性和A/D转化单元差错的存在，更是加大了及高速特性，加上实践采样到的电流差错。
 

　　众所周知，电流的采样对电机矢量控制是非常重要的。电流采样方式主要有3种。

 

　　关于大部分电机应用，采用双电阻相电流采样的办法具有必定的优势，所以小编这里要点和大家探讨下双电阻方式下，怎么进步相电流采样的抗干扰能力。
 

　　二、抗干扰规划
 

　　1、采样电阻
 

　　采样电阻是基本的电阻元器件，一起其参数的选择对采样精确度也是重要的影响因素。
 

　　电机控制器对电机的其间两相电流通过采样电阻进行采样，如图1所示，从采样电阻上获取的电压信号通过电压偏置和放大，输入到微处理器的A/D单元，然后得到其间两相电流，再依据基尔霍夫定律，三相电流矢量和为0，推算出第三相的电流的值。

 

　　关于320V供电空调压缩机，电机内阻0.2Ω，假如采样电阻适宜，则对回路没有什么影响。假如采样电阻的阻值过大，会引起电压的损耗，使能量功率变低，较大的阻值会使负载电压发作偏移，发生电磁干扰，发生系统对噪声灵敏的问题。当确定好阻值后还需求考虑电阻的稳定性能和阻值差错。
 

　　2、运放规划
 

　　在电机的电路规划过程中需侧重考虑运放电路的规划，下面为相电流采样电路的规划说明。本文中采用的是ON公司的NCV20034汽车级运放芯片，具有高达7MHz的增益带宽，集成4路独立运放于一身。
 

　　运放芯片本身对共模干扰有反抗作用，而在差模干扰的反抗作用稍弱，所以规划的时候要侧重进步差分线上的差模抗干扰能力。如图2所示，C2电容就是为了进步抗差模干扰能力。差分线上的电阻(R34、R35)和反应电阻(R39)应运用高精度的电阻，使得理论计算得到的参数是精确可靠的。然后与运放的输出连接的AD口引脚上并连一个RC电路滤掉高次谐波干扰和随机脉冲干扰，然后提高抗干扰能力。

 

　　3、PCB布置
 

　　为了能够精确的采样电流，应将运放芯片在PCB上的方位尽量接近采样电阻，一起又要使运放芯片不能远离MCU，运放的地和MCU的地应该尽量靠拢。如图3所示，采样电阻(R98、R99、R100)两端走差分线到运放的同相和反相端口，差分线应等距并且尽量短，以避免其他的干扰发生。压缩机涉及到高压和低压部分，在布局电流地的时候，应使大电流地和小电流地能很好的单点阻隔。

 

　　以上通过硬件滤波后，如图4所示，3相电流波形得到明显的优化。