【电机控制】四运算放大器——LM324无刷电机三电阻低端电流采样电路

【电机控制】四运算放大器——LM324无刷电机三电阻低端电流采样电路本文详细介绍了使用 LM324 运算放大器设计的无刷电机电流采样电路 通过 VREF 和电阻网络计算出相电流 然后利用 ADC 转换和 FOC 技术进行电流测量和控制

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【电机控制】四运算放大器——LM324无刷电机三电阻低端电流采样电路



前言

【电机控制】直流有刷电机、无刷电机汇总——持续更新
使用工具:
1.得力万用表


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、原理图

 1.三相电流
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二、VREF电压

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理论计算:
根据分压原理
V3/ 3.3V=R31/(R31+R30)
又因为虚短,V3=V2=VREF
VREF=20/(20+18) *3.33333v =1.755V

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三、M_IA、M_IB、M_IC、电压

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(VM_IA -V6)/R28=(V6-VGND)/R36
VM_IA=3×V6
由虚短可得,V5=V6

V5=VA×R42/(R41+R42)+VREF×R41/(R41+R42)=0.91VA+0.159

VA<=1.03V,Rshout=0.05Ω
相电流最大采集20A
IA=VA/Rshout<=20.6A

我们需要计算相电流与ADC采样值的关系,也就是说,通过ADC采样的值,经过数学公式计算,可以计算出来当前相电流为多少,再根据相电流进行FOC变换

IA=7.3×VM_IA-3.5=7.3×VM_IA×3.3/4096-3.5-offset
此时VM_IA为ADC采样值,通过单片机引脚接入
在这里插入图片描述

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用示波器采集采样电阻两端电压值,约为0.7V,可计算流经采样电阻的IA电流值为14A

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四、V5

下桥几乎没有电流通过时,不带电机测试时,可以测得为0.159V

(引脚都为0.16V)
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五、multisim仿真

1.0A时

0A时,理论V5=0.159v
VM_IA=0.48V
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2.2A时

2A时,VA=0.1V,理论V5=0.91VA+0.159=0.25v
VM_IA==2.73VA+0.477=0.75V
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电机控制四运算放大器-LM324无刷电机三电阻低端电流采样电路-Multisim仿真

六、参考文章

电压、电流采样电路设计以及放大倍数计算
LM324运放电路图和引脚图 四路运算放大器的应用电路和工作原理详解-电子发烧友网
SimpleFOC移植STM32(五)—— 电流采样及其变换
运算放大器(三):差分放大
stm32无刷直流电机速度闭环与CAN通讯实验
电流检测问题汇总
Simulink 电机控制:单电阻采样三相电流重构算法仿真总结
三电阻采样的劣势分析
差分运放检测电流电路

总结

本文仅仅简单介绍了四运算放大器——LM324无刷电机电流采样电路,评论区欢迎讨论。

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