采样电阻的选择与运放的使用

原创 已于 2023-05-15 09:32:29 修改 · 3.8k 阅读 · 22 ·
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#stm32 #单片机 #嵌入式硬件

于 2023-05-13 16:42:23 首次发布
文章介绍了在FOC(磁场定向控制)系统中，如何通过采样电阻和ADC来获取电流值。采用LMV358运放对两相电流进行采样，通过差分放大电路将电压放大至适合ADC输入的范围。通过Multisim仿真验证了电路设计，建议根据电流上限选择0.01欧姆或0.001欧姆的采样电阻。

前言

FOC中比不缺少的一环就是电流采样，而直接对电流进行采样难度较大，使用采样电阻将电流信号转化为电压信号再对电压进行进行采集处理，就可以得到电流的数值，所以涉及到采样电阻的选择与ADC的使用。

采样原理图

 图1 运放搭建

运放使用lmv358芯片，对两相电流进行采样，对U与W相电流进行采样。

 

图2 采样原理图

这里对UW相的电流进行采集。

仿真验证

利用multisim搭建出原理图进行仿真分析，ADC进入的电压不能超过3.3V，考虑到一定的裕量ADC的输入电压为3V，利用差分放大电路对电压进行放大。如图3，对电路进行分析，同向端输入接510欧姆的电阻，并且接了3.3V的直流偏置电压，利用模电上学到的虚短和虚断进行分析，3脚的电压与2脚的电压相等为输入电压加上偏置电压，注意偏置电压随着输入的改变而改变，所以在所选参数中此电路放大倍数为30倍，选择0.01欧姆的采样电阻上限为5A，选择0.001欧姆的采样电阻上限为50A，云台电机的话选择0.01欧姆的电阻刚好。

图3 仿真搭建

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