[发明专利]双AD通道交流电机相电流采样电路

说明书

本发明公开了一种双AD通道交流电机相电流采样电路，包括差分放大电路、第一跟随‑比较选择电路、第一RC滤波电路、反比例电路、第二跟随‑比较选择电路以及第二RC滤波电路。本发明利用两个ADC通道分别采样电机相电流的正半周与负半周，这样每个半周的电流采样的ADC最大量程都可以做到0～4095，对比单通道ADC采样方案，电机的正半周+负半周电流采样的AD量程为0～4095，量程扩大了一倍。电流采样的精度至少提高一倍，对电机控制有很大的提升。

技术领域：

本发明涉及一种双AD通道交流电机相电流采样电路，其属于新能源电动汽车电机驱动器技术领域。

背景技术：

目前全球能源和环境面临着巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放大户，需要进行革命性的变革。为了减少二氧化碳的排放，发展新能源汽车已经在全球范围内达成共识。电机是新能源汽车的核心零部件，实现电能和机械能之间的转换。目前新能源汽车行业，主要使用交流永磁同步电机和交流异步电机。随着行业的发展，人们对新能源汽车要求越来越高。如何提高电机控制的精度，成为大家越来越关心的问题。电机电流作为电机控制的一个重要参数，提高电流采样的精度，是提高电机控制的关键之一。目前电机电流采样是通过霍尔传感器将电流转化成关系为VOUT＝K*IP+B的电压信号，再送给到采样电路进行比例放大和中心点调节送到处理器的AD通道进行采样。以TI 的C2000系列的处理器为例，AD采样范围为0～4095。众所周知，交流电机相电流输出波形类似正弦波，电流包括正半周和负半周。单AD通道采样电流的方法最常采用的是利用0～2047采样负半周，2047～4095采样负半周。这样的电流采样的分辨率会很低，无法进一步提高电流采样的精度。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种双AD通道交流电机相电流采样电路，其利用AD第一通道来采样正半轴电流，利用AD第二通道来采样负半周电流，这样相电流的正负半周电流采样的AD范围均可达到0～4095，分辨率提高一倍。

本发明采用如下技术方案：一种双AD通道交流电机相电流采样电路，包括差分放大电路、第一跟随-比较选择电路、第一RC滤波电路、反比例电路、第二跟随-比较选择电路以及第二RC滤波电路，电流采样传感器是开环霍尔电流传感器，其输出电压和测量电流的关系为VOUT＝G*IP+VCC/2,其中IP为流过传感器的电流，G为比例系数， VCC为霍尔传感器的供电电源，经过差分放大电路后的输出V1＝(R2/R1)*G*IP，经过由运算放大器和二极管组成的第一跟随-比较选择电路选出电压值比GND大的部分，则经过第一跟随-比较选择电路后V2与IP的关系式为V3＝(R2/R1)*G*IP(IP>＝0)；V3＝0 (IP<0)，V3经过第一RC滤波电路由R5和C1滤波后送到ADC第一通道内进行电机相电流正半周的采样，同时将V1送入反比例电路，则经过反比例电路后V2与IP的关系式为V2＝-(R2/R1)*G*IP，V4经过第二跟随-比较选择电路由运算放大器和二极管组成的跟随+比较选择电路选出电压值比GND大的部分，则经过第一跟随-比较选择电路后 V2与IP的关系式为V4＝0(IP>＝0)；V4＝-(R2/R1)*G*IP(IP<0)，V4经过第一RC滤波电路由R5和C1滤波后送到ADC第二通道内进行电机相电流负半周的采样。

本发明具有如下有益效果：本发明利用两个ADC通道分别采样电机相电流的正半周与负半周，这样每个半周的电流采样的ADC最大量程都可以做到0～4095，对比单通道ADC采样方案，电机的正半周+负半周电流采样的AD量程为0～4095，量程扩大了一倍。电流采样的精度至少提高一倍，对电机控制有很大的提升。

附图说明：

图1为本发明双AD通道交流电机相电流采样电路图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。