無刷直流馬達總電流感測雜訊濾波

bldc 無刷直流馬達電流感測

Q 2020-12-11 17:14:18 ‧ 2452 瀏覽

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各位前輩:
小弟最近在設計無刷直流馬達的驅動板，電路大體如下，目前已經驗證可以正常的使用霍爾感測器進行六步方波換相。問題是量測總電流時出現非常嚴重的雜訊如下圖是波器顯示，因此當馬達電流在0.5A左右時MCU抓到的值會不準。在三相總電流量測的位置為圖中的I_BUS，使用5m歐姆感測電阻，之後接上放大器IC INA4180A1 放大20倍電壓。想請問是不是有什麼方法可以從硬體上濾波或是韌體上有甚麼方法可以解決?!

marlin12 iT邦研究生 5 級 ‧ 2020-12-11 20:12:59 檢舉

你的電流感測電阻數值太小了，導致S/N變差。
電阻值通常會選50~200mΩ之間，最小也會選20mΩ。
你的信號夾雜高、低頻雜訊，如果要用韌體濾波，ADC要非常高速，而且韌體濾波會引入延時。
要去除那些雜訊，通常會在OP-AMP的輸出端，加入RC低通濾波(詳情可以參考STmicro的AN5423)。
另外，在MCU的ADC容許的范圍內，OP-AMP盡可能選高些增益。OP-AMP盡量放近感測電阻，也會減少雜訊。
為何加入[總電流感測]的同時，又加入[獨立通道的電流感測] ? 這樣會增加損耗。

Q iT邦新手 5 級 ‧ 2020-12-14 14:03:36 檢舉

感謝前輩的回答，目前手邊只有5m歐姆的料件(主要量測的都是大電流)，再加上板子已經lay好不易更動，所以先更換OP-AMP改成放大200倍，效果很好現在MCU抓到電流值了。我是看一些DEMO BOARD設計電流感測才這樣同時獨立通道加上總電流感測，看狀況好像主要是用在FOC的控制上，是不是還有其他減少損耗的方式呢?

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