本發(fā)明涉及三相電流采樣電路領(lǐng)域，尤其涉及一種集成高側(cè)mos內(nèi)阻功率模塊三相電流采樣電路。

背景技術(shù)：

1、目前電機(jī)控制中，為了采集到電機(jī)的相電流，通常做法有：常規(guī)3電阻采樣法。即在三相橋臂電路的下橋臂分別串聯(lián)3個(gè)采樣電阻，在svpwm(空間矢量脈寬調(diào)制)的零矢量區(qū)獲取電機(jī)三相電流，采集到的電流再經(jīng)過運(yùn)放處理后給mcu處理，此種采樣方式需要三個(gè)采樣電阻，存在能耗損耗，增加故障率和成本。傳統(tǒng)mos管內(nèi)阻采樣法。相比傳統(tǒng)3電阻采樣，外置預(yù)驅(qū)+mos內(nèi)阻采樣直接采樣3相橋臂的下橋臂mos內(nèi)阻作為采樣電阻，此種采樣方式mos內(nèi)阻隨溫度的變化存在溫度漂移，為保證電流精度需做溫度補(bǔ)償，運(yùn)放處理電路需要外并二極管以防止mos管關(guān)斷時(shí)相電壓的高壓，運(yùn)放電路無法采用差分運(yùn)放結(jié)構(gòu)，共模干擾電壓重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，提出一種集成高側(cè)mos內(nèi)阻功率模塊三相電流采樣電路。

2、本發(fā)明提供了一種集成高側(cè)mos內(nèi)阻功率模塊三相電流采樣電路，該電路包括：集成高側(cè)采樣運(yùn)放+ldo+電源電壓采樣的微控制單元u1，集成高側(cè)mos內(nèi)阻采樣的功率晶體管q1/q2/q3組成；

3、所述微控制單元u1分別連接jp1接口，jp2接口，功率晶體管q1、q2、q3，電阻r1、r2、r3、r4，電容c1、c2、c3、c4相連接；電機(jī)m與功率晶體管q1、q2、q3連接控制；

4、所述jp1接口包括：pin1(vcc)，供電引腳，連接到電源正極；pin2(gnd)，接地引腳；pin3(vsp)，連接到微控制單元u1的pin6；pin4(fg)，連接到微控制單元u1的pin7；pin5(brk)，連接到微控制單元u1的pin8；

5、所述jp2接口包括：5v(pin1)，連接到微控制單元u1的pin3，為5v電源輸入；gnd(pin2)，連接到地；swdio(pin3)，連接到微控制單元u1的pin4；swclk(pin4)，連接到微控制單元u1的pin5；

6、所述微控制單元u1包括：pin1(vcc)，電源輸入；pin2(gnd)，接地；pin3(5v)，5v電源輸入；pin4(swdio)，與jp2-3相連，用于調(diào)試接口；pin5(swclk)，與jp2-4相連，調(diào)試時(shí)鐘接口；pin6(vsp)，與jp1-3相連；pin7(fg)，與jp1-4相連；pin8(brk)，與jp1-5相連；pin9(i/o)：與r4電阻和接地電容相連；pin10(pwm2)，連接q3的pin3；pin11(an2)：連接到微控制單元u1內(nèi)部；pin12(pwm1)，連接到q2的pin3；pin14(pwm0)，連接到q1的pin3；pin16(vri)，與vcc相連。

7、進(jìn)一步地，所述功率晶體管q1、q2、q3，負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；它們的主要接口為：pin1(gnd)，接地；pin2(io)，連接控制引腳；pin3(in)，連接到微控制單元u1的不同pwm引腳；pin4(en)，使能引腳；pin5-8(out&vcc)，控制電機(jī)的供電和輸出；

8、所述電機(jī)(m)由q1、q2、q3控制，通過三個(gè)輸出引腳分別與電機(jī)端相連，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制。

9、進(jìn)一步地，所述電阻r1，位于電源線，串聯(lián)在電路中，用于限流保護(hù)；

10、所述電阻r2、r3、r4，分散在不同信號(hào)路徑，用于分壓、濾波或阻抗匹配；

11、所述電容c1、c2、c3、c4，用于去耦和濾波，確保信號(hào)的穩(wěn)定性；

12、所述jp1接口、jp2接口和微控制單元u1通過信號(hào)線連接，提供控制和供電。

13、進(jìn)一步地，微控制單元u1和q1、q2、q3之間通過pwm信號(hào)線連接，控制這些功率開關(guān)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

14、電阻、電容分別用于電源去耦和信號(hào)調(diào)理。

15、進(jìn)一步地，所述功率晶體管q1/q2/q3內(nèi)部電路是一個(gè)功率開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊，內(nèi)部包含邏輯控制、前驅(qū)動(dòng)器、兩個(gè)mosfet開關(guān)以及相應(yīng)的輸入輸出接口。

16、進(jìn)一步地，所述微控制單元u1集成高共模電壓采樣運(yùn)放，采樣高側(cè)母線電阻r1電流，集成ldo給單片機(jī)供電，集成母線分壓電路，分壓信號(hào)vbl信號(hào)與單片機(jī)內(nèi)部adc?anx通道采樣。

17、有益效果：

18、本發(fā)明提出一種集成高側(cè)mos內(nèi)阻功率模塊三相電流采樣電路，該電路集成預(yù)驅(qū)、mos、高側(cè)mos內(nèi)阻采樣運(yùn)放、集成ntc的功率模塊電路。集成高共模電壓運(yùn)放、電阻分壓網(wǎng)絡(luò)、集成ldo的mcu。該電路節(jié)省傳統(tǒng)三電阻采樣需要的外置3個(gè)采樣電阻，節(jié)省電阻損耗，簡(jiǎn)化電路，節(jié)省成本，增加可靠性。相比傳統(tǒng)mos內(nèi)阻采樣電路，功率模塊集成預(yù)驅(qū)，集成高側(cè)采樣高共模電壓差分運(yùn)放。優(yōu)勢(shì)一，不會(huì)產(chǎn)生接地干擾；優(yōu)勢(shì)二，可以檢測(cè)電機(jī)繞組對(duì)地短路。本發(fā)明中mcu集成ldo，集成高側(cè)母線電流采樣運(yùn)放，可以采樣到高側(cè)母線電流，降低了故障率。

技術(shù)特征：

1.一種集成高側(cè)mos內(nèi)阻功率模塊三相電流采樣電路，其特征在于，該電路包括：集成高側(cè)采樣運(yùn)放+ldo+電源電壓采樣的微控制單元u1，集成高側(cè)mos內(nèi)阻采樣的功率晶體管q1/q2/q3；

2.如權(quán)利要求1所述的一種集成高側(cè)mos內(nèi)阻功率模塊三相電流采樣電路，其特征在于，所述功率晶體管q1、q2、q3，負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；它們的主要接口為：pin1(gnd)，接地；pin2(io)，連接控制引腳；pin3(in)，連接到微控制單元u1的不同pwm引腳；pin4(en)，使能引腳；pin5-8(out&vcc)，控制電機(jī)的供電和輸出；

3.如權(quán)利要求1所述的一種集成高側(cè)mos內(nèi)阻功率模塊三相電流采樣電路，其特征在于，所述電阻r1，位于電源線，串聯(lián)在電路中，用于限流保護(hù)；

4.如權(quán)利要求1所述的一種集成高側(cè)mos內(nèi)阻功率模塊三相電流采樣電路，其特征在于，微控制單元u1和q1、q2、q3之間通過pwm信號(hào)線連接，控制這些功率開關(guān)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

5.如權(quán)利要求4所述的一種集成高側(cè)mos內(nèi)阻功率模塊三相電流采樣電路，其特征在于，所述功率晶體管q1/q2/q3內(nèi)部電路是一個(gè)功率開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊，內(nèi)部包含邏輯控制、前驅(qū)動(dòng)器、兩個(gè)mosfet開關(guān)以及相應(yīng)的輸入輸出接口。

6.如權(quán)利要求1所述的一種集成高側(cè)mos內(nèi)阻功率模塊三相電流采樣電路，其特征在于，所述微控制單元u1集成高共模電壓采樣運(yùn)放，采樣高側(cè)母線電阻r1電流，集成ldo給單片機(jī)供電，集成母線分壓電路，分壓信號(hào)vbl信號(hào)與單片機(jī)內(nèi)部adc?anx通道采樣。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種集成高側(cè)MOS內(nèi)阻功率模塊三相電流采樣電路，該電路包括：集成高側(cè)采樣運(yùn)放+LDO+電源電壓采樣的微控制單元U1，集成高側(cè)MOS內(nèi)阻采樣的功率晶體管Q1/Q2/Q3。該電路節(jié)省三電阻采樣需要的外置3個(gè)采樣電阻，節(jié)省電阻損耗，簡(jiǎn)化電路，節(jié)省成本，增加可靠性。相比傳統(tǒng)MOS內(nèi)阻采樣電路，功率模塊集成預(yù)驅(qū)，集成高側(cè)采樣高共模電壓差分運(yùn)放。優(yōu)勢(shì)一，不會(huì)產(chǎn)生接地干擾；優(yōu)勢(shì)二，可以檢測(cè)電機(jī)繞組對(duì)地短路。本發(fā)明中MCU集成LDO，集成高側(cè)母線電流采樣運(yùn)放，可以采樣到高側(cè)母線電流，降低了故障率。

技術(shù)研發(fā)人員：周明,楊勇,周彥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中微渝芯（重慶）電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19