中频小电流的检测电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于一种检测电路，具体涉及一种中频小电流的检测电路。
【背景技术】
[0002]高速无刷直流电机由于结构特殊，其相电流非常小，最大不超过1A，同时相电流频率正比于电机转速，由于直流电机转速较高，电机相电流频率变化范围为0-2000HZ，因此直流电机的相电流为中频小电流，必须采用测量范围小、精度较高的电流传感器进行测量。
【发明内容】
[0003]本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种中频小电流的检测电路。
[0004]本发明的技术方案是:一种中频小电流的检测电路，包括直流电源，直流电源的正端与Buck变换器的I脚连接，直流电源的负端与Buck变换器的2脚连接，Buck变换器的3脚与三相逆变桥的I脚连接，Buck变换器的4脚与电流检测电阻的一端连接，电流检测电阻的另一端与三相逆变桥的2脚连接，三相逆变桥的3脚与无刷直流电机的A相绕组连接、三相逆变桥的4脚与无刷直流电机的B相绕组连接，三相逆变桥的5脚与无刷直流电机的C相绕组连接，电流检测电路将采集的电压信号输出到DSP控制板中，DSP控制板分别与Buck变换器、电流检测电路、三相逆变桥、无刷直流电机相连。
[0005]所述的Buck变换器由+50V直流电源、可控硅T1、二极管D3、滤波电感组以及滤波电容组组成，可控硅Tl的PWM驱动信号由外部输入，电阻R6、电容C5、二极管D3组成R⑶吸收电路，用于吸收可控硅Tl两端的高频信号，以降低可控硅Tl的开关损耗。
[0006 ]所述的三相逆变桥中包括三个桥臂的六个可控硅Ql -Q6，三相逆变桥的I脚、2脚并行连接于串联后的可控硅Ql、可控硅Q2，串联后的可控硅Q3、可控硅Q4，串联后的可控硅Q5、可控硅Q6，三相逆变桥的3脚与可控硅Ql、可控硅Q2的连线中点处相接，三相逆变桥的4脚与可控硅Q3、可控硅Q4的连线中点处相接，三相逆变桥的5脚与可控硅Q5、可控硅Q6的连线中点处相接。
[0007]所述的电流检测电路包括运算放大器，运算放大器的2脚通过电阻Rl与FKDL端口连接，运算放大器的3脚通过电阻R2与GND端口连接，通过电阻R4与AGND连接，电阻R2与AGND之间连接有电容C2，运算放大器的I脚、2脚之间并联有电容Cl、电阻R3，运算放大器的I脚依次与电阻R5、二极管Dl、3.3VA连接，电阻R5、二极管Dl之间设置有相互并联的电容C3、电容C4、二极管D2，电容C3、电容C4、二极管D2的另一端与AGND连接。
[0008]运算放大器的4脚与+15VA连接，运算放大器的11脚与-15VA连接。
[0009]本发明测量精度高，能准确测量无刷直流电机的中频小电流，本发明的电流检测电路造价较低，可大大降低开发成本。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构框图；
图2是本发明中Buck变换器的电路图图3是本发明中三相逆变桥的内部结构图；
图4是本发明中电流检测电路的电路图；
其中:
I直流电源2 Buck变换器
3三相逆变桥4 无刷直流电机
5 DSP控制板6 电流检测电阻
7电流检测电路8 运算放大器
9滤波电感组10滤波电容组。
【具体实施方式】
[0011]以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明:
如图1所示，一种中频小电流的检测电路，包括直流电源1、Buck变换器2、三相逆变桥3、无刷直流电机4、DSP控制板5、电流检测电阻6以及电流检测电路7，直流电源I的正端与Buck变换器2的I脚连接，直流电源I的负端与Buck变换器2的2脚连接，Buck变换器2的3脚与三相逆变桥3的I脚连接，Buck变换器2的4脚与电流检测电阻6的一端连接，电流检测电阻6的另一端与三相逆变桥3的2脚连接，三相逆变桥3的3脚与无刷直流电机4的A相绕组连接、三相逆变桥3的4脚与无刷直流电机4的B相绕组连接，三相逆变桥3的5脚与无刷直流电机4的C相绕组连接，电流检测电路7将采集的电压信号输出到DSP控制板5中，DSP控制板5分别与Buck变换器2、电流检测电路7、三相逆变桥3、无刷直流电机4相连。
[0012]如图2所示，所述的Buck变换器2由+50V直流电源、可控硅T1、二极管D3、滤波电感组9以及滤波电容组1组成，可控硅TI的PWM驱动信号由外部输入，电阻R6、电容C5、二极管D3组成RCD吸收电路，用于吸收可控硅Tl两端的高频信号，以降低可控硅Tl的开关损耗。
[0013]本发明中Buck变换器2的电路图连接关系如下:+50V直流电源端口与电阻R6、可控硅TI的集电极、二极管D3的阳极连接，电阻R6的另一端以及二极管D3的阴极与电容C5连接，电容C5的另一端与可控硅TI的发射极连接。驱动信号GPffM、EPffM分别与可控硅TI的基极、发射极连接。二极管D4的阳极与GND连接，二极管D4的阴极与可控硅TI的发射极、电容C5的另一端连接。滤波电感组9由三个电感串联组成，其一端同时与二极管D4的阴极、可控硅TI的发射极、电容C5的另一端连接，另一端与滤波电容组1连接，滤波电容组1由两个电容并联组成，其一端与滤波电感组9连接，另一端与GND连接。
[0014]如图3所示，所述的三相逆变桥中包括三个桥臂的六个可控硅Q1-Q6，三相逆变桥的I脚、2脚并行连接于串联后的可控硅Ql、可控硅Q2，串联后的可控硅Q3、可控硅Q4，串联后的可控硅Q5、可控硅Q6，三相逆变桥的3脚与可控硅Ql、可控硅Q2的连线中点处相接，三相逆变桥的4脚与可控硅Q3、可控硅Q4的连线中点处相接，三相逆变桥的5脚与可控硅Q5、可控硅Q6的连线中点处相接。
[0015]本发明中三相逆变桥的结构连接关系如下:三相逆变桥3的I脚与可控硅Ql、可控硅Q3、可控硅Q5的集电极连接，三相逆变桥3的2脚与可控硅Q2、可控硅Q4、可控硅Q6的发射极连接，可控硅Ql的发射极与可控硅Q2的集电极连接，可控硅Q3的发射极与可控硅Q4的集电极连接，可控硅Q5的发射极与可控硅Q6的集电极连接。三相逆变桥3的3脚与可控硅Ql的发射极、可控硅Q2的集电极连接，三相逆变桥3的4脚与可控硅Q3的发射极、可控硅Q4的集电极连接，三相逆变桥3的5脚与可控硅Q5的发射极、可控硅Q6的集电极连接。
[0016]如图4所示，所述的电流检测电路7包括运算放大器8，运算放大器8的2脚通过电阻Rl与FKDL端口连接，运算放大器8的3脚通过电阻R2与GND端口连接，通过电阻R4与AGND连接，电阻R2与AGND之间连接有电容C2，运算放大器8的I脚、2脚之间并联有电容Cl、电阻R3，运算放大器8的I脚依次与电阻R5、二极管DU3.3VA连接，电阻R5、二极管Dl之间设置有相互并联的电容C3、电容C4、二极管D2，电容C3、电容C4、二极管D2的另一端与AGND连接。
[0017]其中，电阻Rl连接FKDL端口，电阻Rl另一端与电阻R3、电容Cl以及运算放大器8的2脚相接，电阻R3、电容Cl的另一端则与运算放大器8的I脚连接，电阻R2连接GND端口，电阻R2另一端与电阻R4、电容C2以及运算放大器8的3脚相接，电阻R4、电容C2的另一端与AGND连接，电阻R5与运算放大器8的I脚连接，电阻R5的另一端与电容C3、电容C4、二极管Dl的阳极、二极管D2的阴极连接，电容C3、电容C4的另一端、二极管D2的阳极与AGND连接，二极管DI的阴极与3.3VA连接。
[0018]运算放大器8的4脚与+15VA连接，运算放大器8的11脚与-15VA连接。
[0019]本发明中的DSP控制板5选用TI公司生产的以TMS320F2812芯片为核心的系统控制板。
[0020]本发明的工作过程如下:
中频小电流的检测电路首先将直流电机的相电流通过电流检测电阻转换为电压信号，转换后的电压信号经差分放大器按比例进行调节，差分放大器的输出信号经RC滤波电路滤波后，再将其幅值限制在3.3V内，用于DSP控制板的A/D转换。
[0021 ]本发明测量精度高，能准确测量无刷直流电机的中频小电流，本发明的电流检测电路造价较低，可大大降低开发成本。
【主权项】
1.一种中频小电流的检测电路，包括直流电源(I)，其特征在于:直流电源(I)的正端与Buck变换器(2)的I脚连接，直流电源(I)的负端与Buck变换器(2)的2脚连接，Buck变换器(2 )的3脚与三相逆变桥(3 )的I脚连接，Buck变换器(2 )的4脚与电流检测电阻(6 )的一端连接，电流检测电阻(6 )的另一端与三相逆变桥(3)的2脚连接，三相逆变桥(3)的3脚与无刷直流电机(4)的A相绕组连接、三相逆变桥(3)的4脚与无刷直流电机(4)的B相绕组连接，三相逆变桥(3)的5脚与无刷直流电机(4)的C相绕组连接，电流检测电路(7)将采集的电压信号输出到DSP控制板(5 )中，DSP控制板(5)分别与Buck变换器(2)、电流检测电路(7 )、三相逆变桥(3)、无刷直流电机(4)相连。2.根据权利要求1所述的中频小电流的检测电路，其特征在于:所述的Buck变换器(2)由+50V直流电源、可控硅T1、二极管D3、滤波电感组(9 )以及滤波电容组(1 )组成，可控硅Tl的PWM驱动信号由外部输入，电阻R6、电容C5、二极管D3组成RCD吸收电路，用于吸收可控硅Tl两端的高频信号，以降低可控硅Tl的开关损耗。3.根据权利要求1所述的中频小电流的检测电路，其特征在于:所述的三相逆变桥(3)中包括三个桥臂的六个可控硅Q1-Q6，三相逆变桥(3)的I脚、2脚并行连接于串联后的可控硅Ql、可控硅Q2，串联后的可控硅Q3、可控硅Q4，串联后的可控硅Q5、可控硅Q6，三相逆变桥(3 )的3脚与可控硅Ql、可控硅Q2的连线中点处相接，三相逆变桥(3 )的4脚与可控硅Q3、可控硅Q4的连线中点处相接，三相逆变桥(3)的5脚与可控硅Q5、可控硅Q6的连线中点处相接。4.根据权利要求1所述的中频小电流的检测电路，其特征在于:所述的电流检测电路(7)包括运算放大器(8)，运算放大器(8)的2脚通过电阻Rl与FKDL端口连接，运算放大器(8)的3脚通过电阻R2与GND端口连接，通过电阻R4与AGND连接，电阻R2与AGND之间连接有电容C2，运算放大器(8)的I脚、2脚之间并联有电容Cl、电阻R3，运算放大器(8)的I脚依次与电阻R5、二极管Dl、3.3VA连接，电阻R5、二极管Dl之间设置有相互并联的电容C3、电容C4、二极管D2，电容C3、电容C4、二极管D2的另一端与AGND连接。5.根据权利要求4所述的中频小电流的检测电路，其特征在于:运算放大器(8)的4脚与+15VA连接，运算放大器(8)的11脚与-15VA连接。
【专利摘要】本发明公开了一种中频小电流的检测电路，包括直流电源，直流电源的正端与Buck变换器的1脚连接，直流电源的负端与Buck变换器的2脚连接，Buck变换器的3脚与三相逆变桥的1脚连接，Buck变换器的4脚与电流检测电阻的一端连接，电流检测电阻的另一端与三相逆变桥的2脚连接，三相逆变桥的3脚与无刷直流电机的A相绕组连接、三相逆变桥的4脚与无刷直流电机的B相绕组连接，三相逆变桥的5脚与无刷直流电机的C相绕组连接，电流检测电路将采集的电压信号输出到DSP控制板中。本发明测量精度高，能准确测量无刷直流电机的中频小电流，本发明的电流检测电路造价较低，可大大降低开发成本。
【IPC分类】G01R19/25, H02P7/28
【公开号】CN105529972
【申请号】CN201610100483
【发明人】魏振, 傅隽, 赵武玲
【申请人】核工业理化工程研究院
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年2月24日