无刷电机的2种电流采样方式以及优缺点比较

本文主要是介绍无刷电机的2种电流采样方式以及优缺点比较，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

低端电流采样：
- 在低端采样方式中，电流检测电阻（分流电阻）通常被放置在逆变器下桥臂MOSFET或IGBT的低端，即靠近电机绕组的地线侧。这种情况下，只有当对应相位的下管导通时，才能通过这个电阻来测量该相的电流。由于上管关闭时，下管才允许续流电流流过，因此在PWM调制期间，只能在下管导通阶段采集到电流信息。
- 优点：实现简单，成本较低。
- 缺点：必须保证在每个PWM周期内有足够的下管导通时间以获取有效的电流采样；在高速 PWM 调制下，有效采样窗口较小，可能会影响控制精度，并且在电流采样窗口，必须保持下管同时打开，且需要保持一段时间，这样会导致电源利用率相对较低。
- 低端采样必须是下管同时打开时采样，一般选择在中心点开始采样。如上图所示。
高端电流采样 / 相电流实时采样
- 高端电流采样是在逆变器上桥臂与电源正极之间进行采样，或者使用霍尔电流传感器直接对电机相线上流动的电流进行非接触式检测。这种方法不受PWM开关状态的影响，理论上可以在任何时刻准确地监测到相电流。
- 使用霍尔电流传感器的优点是能够连续不断地获取电流信息，不受开关器件工作状态限制，而且由于是非接触式的，不会影响电源回路效率。
- 优点：能够实时反映电机各相的真实电流值，提高控制精度和动态响应速度；电源利用率较高。
- 缺点：霍尔电流传感器等硬件成本相对较高，且需要考虑隔离和抗干扰设计；如果采用高端电阻采样，则同样面临电路复杂度增加的问题，但相比低端采样能获得更全面、连续的电流数据。