专利名称：一种电机相电流检测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及伺服控制领域，尤其涉及一种电机相电流检测电路。
背景技术：
在电机的驱动器中，快速、精确的电流控制，能够使得电机运行更加高效与平稳。H桥驱动电路是电机驱动器中的核心电路单元，流过H桥之间(H桥中的A端与B端之间)的是电机的相线电流，为了对电机相线电流进行控制，首先需要对电机的相电流进行测量，以得到当前的电流值。现有技术是在相线间串入阻值大小固定的电阻，如图I的H桥驱动电路，通过测量电阻R两端的电压，根据U=I*R (电压=电流*电阻)，计算出相线中的电流。但电机在运动过程中，电机中相电流是不断变化的，当电流较小，如果串入的电阻阻值较小，电阻两端的电压也较小。由于电压测量装置在电压较小的测量范围内，测量精度 较低，因此导致电流测量精度降低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电机相电流检测电路，以克服现有技术中相电流测量方法精度低的缺陷。为实现上述目的，现提出的方案如下一种电机相电流检测电路，包括开关模块，差分放大模块，模/数转换模块和控制模块；所述开关模块中具有多个开关单元，多个所述开关单元相互并联；所述差分放大模块，与所述开关模块相连，用于将所述开关模块两端的电压差进行差分放大，得到差分放大后的电压信号；所述模/数转换模块，与所述差分放大模块的输出端相连，用于将模拟形式的所述电压信号转换为数字形式；所述控制模块，与所述模/数转换模块的输出端相连，用于根据所述电压信号，控制所述开关模块中各个开关单元的状态；所述开关单元包括至少一个开关和至少一个电阻；所述开关与所述电阻串联；所述开关的第一端与所述控制模块的输出端相连接，用于接收所述控制模块的控制信号，第二端与所述电阻的一端相连，第三端接H桥驱动电路的一端；所述电阻的另一端接H桥驱动电路的另一端。可选的，每个所述开关单元中的电阻阻值之和相等。可选的，每个所述开关单元中的电阻阻值之和大小都不相等，存在一个电阻阻值之和最大的开关单元，所述电阻阻值之和最大的开关单元中的电阻阻值之和与其他每个所
述开关单元中的电阻阻值之和具有比例关系Rn=l Ri ；
//其中，R1为所述电阻阻值之和最大的开关单元中的电阻阻值之和；Rn为第η个开关单元中的电阻阻值之和，η为正整数。可选的，所述开关模块还包括基础采样开关单元，与所述开关单元并联，包括至少一个基础采样电阻。可选的，每个所述开关单元中的电阻阻值之和相等，并且所述基础采样电阻阻值之和与每个所述开关单元中的电阻阻值之和大小相等。可选的，所述基础采样开关单元中的基础采样电阻阻值之和大于其他各个所述开关单元中的电阻阻值之和，所述基础采样开关单元中的基础采样电阻阻值之和与其他各个
所述开关单元中的电阻阻值之和具有比例关系R=^-R;
n + l·
其中，R为所述基础采样开关单元中的基础采样电阻阻值之和；Rn为第η个开关单元中的电阻阻值之和，η为正整数。可选的，所述控制模块包括获取单元，用于获取模/数转换模块输出的电压值；计算单元，用于根据所述电压值与开关模块内接入通路中的电阻，计算相线间的电流值；区间确定单元，用于确定所述电流值所属区间；控制单元，用于根据预设的所述电流值所属区间与接入电阻的对应关系，控制开关模块中各个开关接通电阻的状态。可选的，所述基础采样开关单元还包括至少一个开关，所述开关与所述基础采样电阻串联。从上述的技术方案可以看出，本发明技术方案能够动态控制相线间接入电阻的大小。根据预设的电流值所属区间与接入电阻的对应关系，接入符合所述对应关系的电阻，使测量相线间(H桥驱动电路A端与B端之间)通路中电阻两端的电压更加准确，精度更高，从而根据U=I*R(电压=电流*电阻)，计算出相线中的电流，所述计算出的相线间电流的精度也会大大提高，避免了现有技术中在相线间接入固定电阻来测量电压，计算相线电流的方法所带来的精度低的缺陷。其次，当电流较大时，本发明的技术方案能够根据预设的所述电流值所属区间与接入电阻的对应关系，控制开关模块中接入较小阻值的电阻，避免了现有技术中，固定电阻阻值较大时，产生的功耗高，电阻寿命短的缺陷。另外，本发明的技术方案中控制模块根据预设的电流值所属区间与接入电阻的对应关系，可以快速的控制开关模块基础采样开关单元或一个开关单元接入通路，节省了对开关单元的控制步骤，提高了工作效率。从上述的技术方案可以看出，本发明公开的电机相电流检测电路中，接入相线间的开关模块是一个并联的电阻网络，通过控制模块可以控制开关模块中电阻网络内电阻的接入状态，从而克服了现有技术中采用固定电阻带来的测量不精确的缺陷，提高了测量精度。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为现有的电机相电流检测电路的电路图；图2为本发明实施例一公开的一种电机相电流检测电路的电路图；图3为本发明实施例一公开的另外一种电机相电流检测电路的电路图；图4为本发明实施例二公开的一种电机相电流检测电路的电路图；图5为本发明实施例二公开的另外一种电机相电流检测电路的电路图。
具体实施方式
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下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例公开了一种电机相电流检测电路，以提高对电机相电流检测的精度。实施例一图2为本发明实施例一公开的一种电机相电流检测电路的电路图，如图2所示，本实施例公开的电机相电流检测电路包括开关模块201，差分放大模块202，模/数转换模块203和控制模块204 ；所述开关模块201中具有多个开关单元，多个所述开关单元相互并联；所述开关单元包括至少一个开关和至少一个电阻，所述开关与所述电阻串联；所述开关的第一端与所述控制模块的输出端相连接，用于接收所述控制模块的控制信号，第二端与所述电阻的一端相连，第三端接H桥驱动电路的一端；所述电阻的另一端接H桥驱动电路的另一端；为了将本发明公开的技术方案更清楚地进行阐释，与所述开关的第三端相连接的H桥驱动电路的一端，记为H桥驱动电路的A端，与所述电阻的另一端相连接的H桥驱动电路的另一端，记为H桥驱动电路的B端；所述电阻为开关单元中与开关相连的电阻。所述开关单元内电阻与电阻串联，每个并联关系的开关单元中的电阻阻值之和大小相等，如图2中，R1=R2=R3=Rn ；其中，R1为第一个开关单元中的电阻阻值之和；R2为第二个开关单元中的电阻阻值之和；R3为第三个开关单元中的电阻阻值之和；Rn为第η个开关单元中的电阻阻值之和，η为正整数。图3为本发明实施例一公开的另外一种电机相电流检测电路的电路图。如图3中，Rll+Rl2=R21+R22==R31+R32=Rnl+Rn2 ;其中，Rn+R12为第一个开关单元中的电阻阻值之和；R21+R22为第二个开关单元中的电阻阻值之和；R31+R32s第三个开关单元中的电阻阻值之和；Rnl+Rn2为第η个开关单元中的电阻阻值之和，η为正整数。或者，每个所述开关单元中的电阻阻值之和大小都不相等，存在一个电阻阻值之和最大的开关单元，所述电阻阻值之和最大的开关单元中的电阻阻值之和与其他每个所述开关单元中的电阻阻值之和具有比例关系，如图2中，
权利要求
1.一种电机相电流检测电路，其特征在于，包括 开关模块，差分放大模块，模/数转换模块和控制模块； 所述开关模块中具有多个开关单元，多个所述开关单元相互并联； 所述差分放大模块，与所述开关模块相连，用于将所述开关模块两端的电压差进行差分放大，得到差分放大后的电压信号； 所述模/数转换模块，与所述差分放大模块的输出端相连，用于将模拟形式的所述电压信号转换为数字形式； 所述控制模块，与所述模/数转换模块的输出端相连，用于根据所述电压信号，控制所述开关模块中各个开关单元的状态； 所述开关单元包括至少一个开关和至少一个电阻；所述开关与所述电阻串联；所述开关的第一端与所述控制模块的输出端相连接，用于接收所述控制模块的控制信号，第二端与所述电阻的一端相连，第三端接H桥驱动电路的一端；所述电阻的另一端接H桥驱动电路的另一端。
2.根据权利要求I所述的电路，其特征在于，每个所述开关单元中的电阻阻值之和相坐寸O
3.根据权利要求I所述的电路，其特征在于，每个所述开关单元中的电阻阻值之和大小都不相等，存在一个电阻阻值之和最大的开关单元，所述电阻阻值之和最大的开关单元中的电阻阻值之和与其他每个所述开关单元中的电阻阻值之和具有比例关f R =-Ri； η 其中，R1为所述电阻阻值之和最大的开关单元中的电阻阻值之和；Rn为第η个开关单元中的电阻阻值之和，η为正整数。
4.根据权利要求I所述的电路，其特征在于，所述开关模块还包括 基础采样开关单元，与所述开关单元并联，包括至少一个基础采样电阻。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，每个所述开关单元中的电阻阻值之和相等，并且所述基础采样电阻阻值之和与每个所述开关单元中的电阻阻值之和大小相等。
6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述基础采样开关单元中的基础采样电阻阻值之和大于其他各个所述开关单元中的电阻阻值之和，所述基础采样开关单元中的基础采样电阻阻值之和与其他各个所述开关单元中的电阻阻值之和具有比例关系R =丄 R;η+ I 其中，R为所述基础采样开关单元中的基础采样电阻阻值之和；Rn为第η个开关单元中的电阻阻值之和，η为正整数。
7.根据权利要求I所述的电路，其特征在于，所述控制模块包括 获取单元，用于获取模/数转换模块输出的电压值； 计算单元，用于根据所述电压值与开关模块内接入通路中的电阻，计算相线间的电流值； 区间确定单元，用于确定所述电流值所属区间； 控制单元，用于根据预设的所述电流值所属区间与接入电阻的对应关系，控制开关模块中各个开关接通电阻的状态。
8.根据权利要求4-6中任意一项所述的电路，其特征在于，所述基础采样开关单元还包括至少一个开关，所述开关与所述基础采样电阻串联。
全文摘要
本发明公开了一种电机相电流检测电路，包括开关模块，差分放大模块，模/数转换模块和控制模块，其中所述开关模块中具有多个开关单元，多个所述开关单元并联，每个开关单元包括至少一个开关和至少一个电阻；所述差分放大模块，与所述开关模块相连，用于将所述开关模块两端的电压差进行差分放大，得到差分放大后的电压信号；所述模/数转换模块，与所述差分放大模块的输出端相连，用于将模拟形式的所述电压信号转换为数字形式；所述控制模块，与所述模/数转换模块的输出端相连，用于根据所述电压信号，控制所述开关模块中各个开关单元的状态，从而改变接入相线间电阻的大小，提高了测量精度。
文档编号G01R19/25GK102901865SQ20121042999
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者陈雷 申请人:北京经纬恒润科技有限公司