馬達控制三相變頻器中相電流Shunt 檢測電路設計

4 3-Shunt電流檢測

3-Shunt電流檢測即利用3個(gè)Shunt電阻檢測ABC三相相電流。因為任意兩相電流都可以計算出第三相電 流，而且在一個(gè)PWM周期里，最小PWM占空比只能出現在某一相，所以在一個(gè)PWM周期里，出現最小 PWM占空比的相電流可以不檢測而通過(guò)其他兩相計算得到。這就意味著(zhù)每相相電流檢測窗口時(shí)間沒(méi)有了 最小PWM占空比的限制。另外，當電機控制系統零電位參考取負母線(xiàn)電壓時(shí)有

公式2

其中Vdc為母線(xiàn)電壓。所以三相占空比之和應為1.5。若C相出現最小占空比5%，那么A相占空比與B相占
空比之和為1.45。因為各相占空比最大為1，所以假設A相占空比達到最大值，則B相占空比達到最小值， 即45%，此時(shí)B相相電流檢測窗口時(shí)間達到最小值。對于一個(gè)PWM頻率20KHz的馬達系統，此時(shí)B相相電
流檢測窗口時(shí)間為50us×45%=22.5us。那么對于一個(gè)3.3V的MCU系統來(lái)說(shuō)，還是假定上升沿時(shí)間占相電流 檢測窗口的20%，則運放的壓擺率SR=3.3V/（22.5us×20%）=0.73V/us。

結論
Shunt電流檢測廣泛應用于各類(lèi)交流電機控制器中。不同的Shunt電流檢測方式對電路中運放的壓擺率參數 要求不一樣，該參數跟控制系統中的PWM頻率，最小占空比有關(guān)。由本文可知，在其他參數相同情況下，


公式3

例如當PWM頻率為20KHz，最小占空比為5%和上升沿時(shí)間占相電流檢測窗口的20%情況下，三種Shunt電 流檢測電路中運放的壓擺率最小值如表1所示。