关于PMSM控制中使用电阻采样的方案比较
最近有时间把ti st还有microchip三家关于pmsm控制中使用电阻采样相的电路看了一下，发现各家都有自己的特点，就做个总结吧。
1.ti c2000系列双电阻采样法
原理说明
在u相和v相的下桥分别串联一个功率电阻，通过一个运放电路连接至a/d。
采样时机放在pwm的下溢中断进行，u v两相电阻上的电流即为电机u v相的线电流。
关键点
(1)采样时机：
必须在的时候进行采样。
在软件设计的时候,采用下溢中断(处于第7段和第1段零矢量区域中),将电流采样的任务安排在一个pwm周期的开始处,在比较匹配到来之前的期间,u、v两相的上桥臂都是关断的,也就是说下桥臂是导通的,这样就可以在每个pwm周期顺利采样一次两个相电流值。
(2)采样方式
因为电机绕组线圈呈感性，线圈上的相电流不能突变，因此从矢量u0转换到零矢量后，其对应的工作状态转换如图所示，其中二极管能起到续流作用，此时，下桥臂采样电阻上流过的是相电流，因此在每个pwm周期前期通过下桥臂的采样电阻检测相电流是可行的。
开关状态为000时电流的流通路径
(3)采样电流电路
从上图可以看出，流经各相采样电阻的电流是正负的，故采样电阻上端的电压是一个带正负信号的正弦波形(下端为地)，后级运放电路作用是将整体电压抬高，并且进行比例增益。
2.stm32的方案：三电阻采样法
(1)电流处理：
采样电阻上端采集到的电压是一个带正负的正弦波形，所以其后端一定要接一个运放电路，一方面是滤波，更重要的则是把采集到的信号缩放到ad能采集的电压范围。这个电路可以采用同相比例放大+偏移。
(2)ad触发：
在stm32的高级定时器中，除了产生三相pwm波的ch1,ch2,ch3之外还有一个ch4，这个通道只能产生一路pwm波，它可以用来触发ad，可以比较容易的和前面几个pwm波同步，而且配置好周期能非常灵活的取采样点。
(3)相采样选择：
每次需要采集两个电流，采集哪两个电流由svpwm当前扇区决定。每次只有在下桥臂打开的时候才能进行采样。
(4)干扰tnoise和trise：
tnoise是每次开关管打开或者关闭时，对当前采集的相电压的影响时间。trise是每次开关管打开的时候该相电流会有一个跳变，需要一段时间来稳定。在这两个时间里面不能采集电流。
(5)svpwm：
svpwm是foc算法的最后一步，根据前面运算得到的数据，修改pwm波形输出，从而修正电机的运行。
[r1]此处与ti方案不同，st方案根据扇区号来确定当前需要采样的电流相，而ti根据二极管续流可以持续获得稳定的u/v相电流反馈，ti的方法更好
[r2]ti的方案是在pwm关闭的时候采样的，也就没有了干扰的问题
下面这张表格是是运用st库的时候三电阻和单电阻在效率等方面的比较：
3.microchip方案（an1299）
采用单电阻方式采样，在一组7段矢量的时间内，根据不同的开关顺序，进行多次采样
[r3]相比ti方案，采样次数较多，消耗的cpu资源较多，需要考虑死区对各个采样窗的影响，还有各采样窗口有最小宽度限制，处理算法相对比较麻烦
对于三相逆变器，我们将分析此周期的所有不同的pwmxl组合（t0、t1、t2和t3），了解电流测量代表着什么。从t0开始，在逆变器中我们有如下的电子开关（mosfet或igbt）组合，从中我们看到，没有电流流经单分流电阻（图10）。
前进到t1，我们看到pwm2l有效，同时pwm1h和pwm3h也有效（目前没有显示，但假设pwm输出是互补的）。由于有电流通过相a和c流入电机，通过相b流出电机，我们可以认为此电流测量值表示的是–ib，如图11所示。
在t2期间，pwm2l和pwm3l有效，且pwm1h有效。这种组合给出的是流经单分流电阻的电流ia，如图12所示。
t3的情形与t0一样，其中没有电流流经分流电阻，所以ibus = 0，如图13所示。
pic单电阻采样时间点的计算
西部数据蝉联三年ETHISPHERE“全球最具商业道德企业”
三款万兆光口网卡产品测评
国星光电携最新Mini LED显示产品亮相ISLE 2021展会
实体安全体验馆与VR安全体验馆的区别
光电委员会2019年第一次会议！
关于PMSM控制中使用电阻采样的方案比较
双驱破碎机轴磨损的修复工艺
Facebook正在研究接口,3到5年内投放市场
北京字节跳动科技公司申请“抖音支付”商标
二极管的特性是具有什么特性
半导体IP如何成为无人驾驶价值的核心?
罗永浩下个创业项目将是元宇宙
鼠标接口的发展
现场总线的发展方向
Ecotones Duet睡眠声音机器选用欧胜DAC和放大器
PCB布局有什么巧妙的技巧吗
平板电脑越趋高端化 怎样的平板电脑才叫好用？盘点平板电脑的痛点
MACsec-先进的车载网络安全解决方案
优艾智合：一体化智慧物流赋能锂电智造
众多车企加码移动充电机器人，未来移动充电机器人前景何在
1.ti c2000系列双电阻采样法
原理说明
在u相和v相的下桥分别串联一个功率电阻，通过一个运放电路连接至a/d。
采样时机放在pwm的下溢中断进行，u v两相电阻上的电流即为电机u v相的线电流。
关键点
(1)采样时机：
必须在的时候进行采样。
在软件设计的时候,采用下溢中断(处于第7段和第1段零矢量区域中),将电流采样的任务安排在一个pwm周期的开始处,在比较匹配到来之前的期间,u、v两相的上桥臂都是关断的,也就是说下桥臂是导通的,这样就可以在每个pwm周期顺利采样一次两个相电流值。
(2)采样方式
因为电机绕组线圈呈感性，线圈上的相电流不能突变，因此从矢量u0转换到零矢量后，其对应的工作状态转换如图所示，其中二极管能起到续流作用，此时，下桥臂采样电阻上流过的是相电流，因此在每个pwm周期前期通过下桥臂的采样电阻检测相电流是可行的。
开关状态为000时电流的流通路径
(3)采样电流电路
从上图可以看出，流经各相采样电阻的电流是正负的，故采样电阻上端的电压是一个带正负信号的正弦波形(下端为地)，后级运放电路作用是将整体电压抬高，并且进行比例增益。
2.stm32的方案：三电阻采样法
(1)电流处理：
采样电阻上端采集到的电压是一个带正负的正弦波形，所以其后端一定要接一个运放电路，一方面是滤波，更重要的则是把采集到的信号缩放到ad能采集的电压范围。这个电路可以采用同相比例放大+偏移。
(2)ad触发：
在stm32的高级定时器中，除了产生三相pwm波的ch1,ch2,ch3之外还有一个ch4，这个通道只能产生一路pwm波，它可以用来触发ad，可以比较容易的和前面几个pwm波同步，而且配置好周期能非常灵活的取采样点。
(3)相采样选择：
每次需要采集两个电流，采集哪两个电流由svpwm当前扇区决定。每次只有在下桥臂打开的时候才能进行采样。
(4)干扰tnoise和trise：
tnoise是每次开关管打开或者关闭时，对当前采集的相电压的影响时间。trise是每次开关管打开的时候该相电流会有一个跳变，需要一段时间来稳定。在这两个时间里面不能采集电流。
(5)svpwm：
svpwm是foc算法的最后一步，根据前面运算得到的数据，修改pwm波形输出，从而修正电机的运行。
[r1]此处与ti方案不同，st方案根据扇区号来确定当前需要采样的电流相，而ti根据二极管续流可以持续获得稳定的u/v相电流反馈，ti的方法更好
[r2]ti的方案是在pwm关闭的时候采样的，也就没有了干扰的问题
下面这张表格是是运用st库的时候三电阻和单电阻在效率等方面的比较：
3.microchip方案（an1299）
采用单电阻方式采样，在一组7段矢量的时间内，根据不同的开关顺序，进行多次采样
[r3]相比ti方案，采样次数较多，消耗的cpu资源较多，需要考虑死区对各个采样窗的影响，还有各采样窗口有最小宽度限制，处理算法相对比较麻烦
对于三相逆变器，我们将分析此周期的所有不同的pwmxl组合（t0、t1、t2和t3），了解电流测量代表着什么。从t0开始，在逆变器中我们有如下的电子开关（mosfet或igbt）组合，从中我们看到，没有电流流经单分流电阻（图10）。
前进到t1，我们看到pwm2l有效，同时pwm1h和pwm3h也有效（目前没有显示，但假设pwm输出是互补的）。由于有电流通过相a和c流入电机，通过相b流出电机，我们可以认为此电流测量值表示的是–ib，如图11所示。
在t2期间，pwm2l和pwm3l有效，且pwm1h有效。这种组合给出的是流经单分流电阻的电流ia，如图12所示。
t3的情形与t0一样，其中没有电流流经分流电阻，所以ibus = 0，如图13所示。
pic单电阻采样时间点的计算
西部数据蝉联三年ETHISPHERE“全球最具商业道德企业”
三款万兆光口网卡产品测评
国星光电携最新Mini LED显示产品亮相ISLE 2021展会
实体安全体验馆与VR安全体验馆的区别
光电委员会2019年第一次会议！
关于PMSM控制中使用电阻采样的方案比较
双驱破碎机轴磨损的修复工艺
Facebook正在研究接口,3到5年内投放市场
北京字节跳动科技公司申请“抖音支付”商标
二极管的特性是具有什么特性
半导体IP如何成为无人驾驶价值的核心?
罗永浩下个创业项目将是元宇宙
鼠标接口的发展
现场总线的发展方向
Ecotones Duet睡眠声音机器选用欧胜DAC和放大器
PCB布局有什么巧妙的技巧吗
平板电脑越趋高端化 怎样的平板电脑才叫好用？盘点平板电脑的痛点
MACsec-先进的车载网络安全解决方案
优艾智合：一体化智慧物流赋能锂电智造
众多车企加码移动充电机器人，未来移动充电机器人前景何在