[嵌入式专栏](FOC - 单电阻,双电阻,三电阻采样原理)

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【极客技术传送门】 : https://blog.csdn.net/Engineer_LU/article/details/135149485

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1 . 前言

三种采样方案对比如下 ：

采样方式	成本	实现难度	性能
三电阻	高	简易	100%
双电阻	中	适中	95%以上
单电阻	低	复杂	90%以上

2 . 三电阻方案

2.1 电路接法

2.2 采样原理

三电阻采样，可以采到准确的三路电流，在SVPWM驱动时，根据当前矢量采出两路，进行合成就可以拿到三路准确的电流。

2.3 采样注意事项

【Q】明明采了三路，为什么不直接把结果拿出，而根据当前矢量采出两路再合成
【A】随着占空比缩小，会有一路波形的矢量“111”接近0，此时将会采样出现偏差，因此采样其他两路再合成出第三路

3 . 双电阻方案

3.1 电路接法

3.2 采样原理

双电阻采样，可以采样两路电流，在SVPWM驱动时，在下管全开时，采样两路电流，然后合成就可以拿到三路的电流。

3.3 采样注意事项

【Q】明明采了两路，合成就能拿到第三路了，为什么没有和三电阻一样准确采样？
【A】随着占空比加大，占空比最大的一路接近百分百时，不足以让AD采样周期完成一轮，导致采样出现偏差，因此从性能上考虑95%

4 . 单电阻方案

4.1 电路接法

4.2 采样原理

单电阻采样，同一时间可以采到一路电流，但是三路电流起码 需要两路电流合成 ，这时就要在 一个周期内采样到两路电流 ，然后再合成第三路电流。

4.3 采样注意事项

【Q】一个周期采样两路，那么在一个周期内，选择两个不同的矢量点进行采样即可，为什么说单电阻比较复杂？
【A】看图中的占空比采样是可行的，但是当矢量变化到另一个矢量的临界点附近时，图中A与B之间的间隔很小，那么此时采样将会出现偏差，因此导致采样错误，那怎么解决这个问题？

例如，把Tb进行右移 (通过PWM寄存器偏移实现) ，从而即使在矢量切换时也能让AB之间的间隔大于AD采样周期，其他情况也如此，都是为了让边沿之间的时间足够采样一轮，但是当占空比很小时，采用这种方法采样会出现偏差，原因是当占空比非常小时，已经不足以让AD采样一轮，因此上文提到性能90%。

4.4 采样时机

• 第一点 ： 在边沿A与边沿B的中间采样
• 第二点 ： 在边沿B与边沿C的中间采样

4.5 开关管状态-电流方向

U	V	W	电流
0	0	0	0
1	0	0	$I_A$
1	1	0	$?I_C$
0	1	0	$I_B$
0	1	1	$?I_A$
0	0	1	$I_C$
1	0	1	-$I_B$
1	1	1	0

5 . 运放接法

这种接法为正向放大，其中关键点是加入R1引入偏置电压，为什么要引入偏置电压，因为这里的电流是交流，存在正负，因此引入偏置电压后，输出结果相对点在中间，通过中间偏移上下可以得到正负电流

6 . AD采样周期

ADC准确采样一轮的时间 = ADC启动时间 + ADC采样最小脉宽时间 + ADC触发时间 + ADC采样时间 + 开关死区时间 + 开关干扰时间

7 . 小结

上述讲述了三种采样方案，主要单电阻的处理会多一点，特别是在矢量切换的时候，以上列出了三种方案的注意事项，谢谢观看。

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