[实用新型]电机驱动电流检测电路及控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电机控制领域，特别涉及一种电机驱动电流检测电路及控制系 统。

背景技术

在电机控制领域,无论是直流,两相,三相,还是五相电机,为了实现自动控制,每 一组相线的驱动都是由上MOSFET管和下MOSFET管组成的半桥电路驱动的,为了实现精确的 控制,大多数驱动电路上都会包含有电流采样电路以实现电流闭环控制。如图1所示传统功 率电阻电流采样电路。在大多数情况下,可以直接在半桥电路中的下MOSFET管与地线之间 放置一个功率采样电阻RS,再把这个电阻上的电压信号经过信号调理电路(由运算放大器 构成)处理后送到ADC模拟转数字电路，得到电流值。图1中仅画出A相的信号调理电路。这样 的电路结构简单但是会带来的以下问题:

1)电阻RS本身串接在电流回路中会消耗功率,降低系统效率。同时因为发热量大， 还会引起整个控制系统的不稳定。

2)为了减小采样电阻上的功率损耗,就需要尽量减小采样电阻的阻值。由于运算 放大器的增益是固定的，在小电流状态下运算放大器的输出电压就会很低，如果需要在小 电流状态下达到较好的控制效果，就需要ADC的分辩率非常高，成本增加。

3)由于外置运算放大器的输入端直接接入了相线电压,因而要求采取必要手段防 止高压损坏运算放大器的输入端,这就增加了电路的复杂度和成本。

综上所述，目前亟需一种运行稳定高效，电路简单且成本低的电机控制技术手段。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电机驱动电流检测电路及控制系统，以解决目前存 在的上述技术问题，使得电机驱动控制系统运行稳定高效且成本低。

本实用新型进一步的目的是提供一种电机驱动电流检测电路及控制系统，以解决 目前存在的上述技术问题，使得电机驱动控制系统电路简单易实现，进一步降低成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电机驱动电流检测电路，应用于电 机驱动电路中，所述电机驱动电路包括一个半桥电路或者并联的至少两个半桥电路，其中 每个所述半桥电路均由上MOS管和下MOS管串联构成，所述电机的相线对应电连接至所述半 桥电路的上MOS管和下MOS管之间，该检测电路包括：

第一输入端子，用于从每个所述半桥电路的上MOS管和下MOS管之间取得电机驱动 电流的模拟电流信号；

可编程增益放大器，与所述第一输入端子连接，用于接收所述模拟电流信号，对所 述模拟电流信号进行调理并输出对应的模拟电压信号；

ADC模数转换电路，与所述可编程增益放大器的输出端连接，用于对所述可编程增 益放大器输出的所述模拟电压信号进行模数转换得到对应的电流值；以及

控制器，与所述ADC模数转换电路和所述可编程增益放大器分别连接，用于根据所 述电流值控制调整所述可编程增益放大器的增益。

本实用新型提供的方案中，第一输入端子电连接于每个所述半桥电路的上MOS管 和下MOS管之间，直接从MOS管的导通内阻上取得电机驱动电流的模拟电流信号，不用串接 采样电阻，避免了在电流回路中消耗功率,进而提高电机驱动系统效率，同时发热量小，使 得整个电机驱动控制系统的稳定性好，系统运行稳定高效。另外本实用新型采用可编程增 益放大器，控制器可根据得到的电机驱动电流的电流值控制调整所述可编程增益放大器的 增益，相对于现有技术中增益固定的运算放大器，本实用新型中放大器的增益是可调变化 的，在小电流状态下能够达到较好的控制效果，对ADC器件的分辩率要求不太高，从而降低 电路实现的硬件成本，大大减少电路实现成本。

在一个实施例中，所述可编程增益放大器包括运算放大器，所述运算放大器的同 相输入端通过第一电阻连接DAC数模转换电路，所述DAC数模转换电路与所述控制器连接， 当改变PGA增益的时候，同时改变DAC的输出电压，保证PGA在不同增益下，有同样的静态输 出偏置电压；所述运算放大器的同相输入端还通过第二电阻连接所述第一输入端子；所述 运算放大器的反相输入端与输出端之间连接有至少一个电阻网络单元，其中每个所述电阻 网络单元均包括串联的一个电阻和可编程开关，每个所述可编程开关均连接至所述控制 器。