ZHCU083I January 2013 – October 2021 TMS320F2802-Q1 , TMS320F28026-Q1 , TMS320F28026F , TMS320F28027-Q1 , TMS320F28027F , TMS320F28027F-Q1 , TMS320F28052-Q1 , TMS320F28052F , TMS320F28052F-Q1 , TMS320F28052M , TMS320F28052M-Q1 , TMS320F28054-Q1 , TMS320F28054F , TMS320F28054F-Q1 , TMS320F28054M , TMS320F28054M-Q1 , TMS320F2806-Q1 , TMS320F28062-Q1 , TMS320F28062F , TMS320F28062F-Q1 , TMS320F28068F , TMS320F28068M , TMS320F28069-Q1 , TMS320F28069F , TMS320F28069F-Q1 , TMS320F28069M , TMS320F28069M-Q1
在解决有关实施以及使用可编程增益放大器 (PGA) 和比较器的问题前,建议考虑如何将电流反馈信号从分流器传送到 PGA 的输入端。使用分流电阻器测量线路电流时,电流值必须很小,以降低分流器中的功耗量。由于电流值很小,因此分流器上会出现压降。这样便会有大量电流通过分流电阻器。从电源器件连接分流器到接地端的铜走线成为与分流器并联的电阻器。使用分流电阻器测量电机线路电流时,必须考虑铜走线上形成的寄生电阻。
AFE 最多可具有三个不同接地端。2805x 器件可具有多组放大器模块。每组放大器具有不同的接地端。在本文档中,M1 接地用于三个 PGA 构成的组,它们将分别反馈三相电机电流。对于具有功率因数校正的系统,存在另一个接地端为 PFC 接地的单一 PGA。固定增益放大器块使用 M2 接地端作为参考,在本文档中用于电机三相电压反馈。
此处介绍了两个用于为 AFE 的 M1 PGA 块反馈电机分流信号的选项。第一个选项仅将内部运算放大器用于电流反馈,如 图 9-10 所示。三个运算放大器针对反向输入共用同一接地端,因此不会产生分流差分信号。对于单端信号,将分流器接地时必须谨慎布线,以减小分流器间不同的走线电阻。建议将分流器接地端尽可能靠近在一起。走线必须从分流器的汇集点连接到集成电路的 M1gnd 引脚。由于放大器中可能加入共模噪声,因此 M1gnd 引脚和 PGA 输入必须尽可能短。三相电流的走线必须与 M1gnd 走线尽可能靠近,以便减小 Faraday 环路的大小。Faraday 环路在相电流走线周围形成,相电流走线从分流器顶部连接到 IC,然后背靠 M1gnd 走线连接到分流器底部,通过分流器后返回到分流器顶部。
第二个选项是在差分放大器配置中使用外部运算放大器,这种方法的抗扰能力最强。有效的 Kelvin 连接可直接反馈到差分放大器,然后将差分放大器的输出传送到 PGA 输入端。图 9-11 显示了使用外部差分运算放大器时的典型布线。由于 Kelvin 连接具有低阻抗特性并可产生真正的差分信号,因此具备极佳的抗扰度。外部运算放大器电路可将差分电路转换为单端输出。单端输出更容易受噪声干扰,因此最好将运算放大器的输出端靠近处理器的 AFE 输入端。
为什么在使用外部放大器的同时使用 PGA?如果多个额定电流不同的电机通过同一个逆变器供电,则符合此情况。可对电流信号放大率进行调整,以便最适合受控电机的规模。PGA 块的输出即为比较器窗口的输入。仍需要连接 PGA 后才能使用故障检测电路。