FOC - 单电阻,双电阻,三电阻采样原理

原创已于 2025-09-20 11:07:39 修改 · 1.4w 阅读

176 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#单片机 #c语言 #嵌入式硬件 #mcu #算法

于 2024-01-02 11:21:08 首次发布

FOC算法专栏收录该内容

12 篇文章

订阅专栏

文章目录

【全文大纲】 : https://blog.youkuaiyun.com/Engineer_LU/article/details/135149485

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

在这插入图片描述

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

在这里插入图片描述
【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，因此需要合成

3 . 双电阻方案

3.1 电路接法

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

【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，而又因为本来只有两相，两相中有一相出现极限情况时，从性能上考虑95%

4 . 单电阻方案

4.1 电路接法

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

【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？

在这里插入图片描述

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，单电阻采样，其实采的是母线电流，然后是在一个周期的两个有效矢量的过程中采，但是采出来的不是相电流，因此需要用母线电流根据不同扇区进行运算得出变化的那个相电流，例如100时采到的是Ia，110时采样到的是-Ic，根据三相电流为0，就可以得出Ib，另外单电阻采样不能在下桥全开时采，因为采的是母线电流，相电流只有在相回流中流动。