在要求高性能扭矩和運(yùn)動(dòng)控制的汽車牽引和伺服驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用中，準(zhǔn)確的高分辨率隔離式相電流測(cè)量至關(guān)重要。可用于相電流測(cè)量的選項(xiàng)包括使用霍爾效應(yīng)傳感器、磁通門傳感器、電流互感器和分流電阻器。前三個(gè)選項(xiàng)具有內(nèi)在的電隔離優(yōu)勢(shì)和高電流測(cè)量范圍，但與分流電阻器選項(xiàng)相比，其線性度、帶寬和漂移的性能較低。分流電阻器提供了一種高線性、高帶寬且具有成本效益的測(cè)量解決方案。增強(qiáng)型隔離可同時(shí)提供隔離以及高線性和高帶寬的優(yōu)勢(shì)。使用隔離式放大器或隔離式 Δ-Σ 調(diào)制器可實(shí)現(xiàn)基于分流的隔離式電流測(cè)量。

圖 5-1 顯示了伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的相位電流感測(cè)機(jī)制，在設(shè)計(jì)中實(shí)施了兩條路徑，來(lái)自隔離調(diào)制器的高速位流輸出由 TI 的 C2000 系列實(shí)時(shí)控制器進(jìn)行濾波處理，此類控制器具有內(nèi)置的 Σ-Δ 濾波器模塊 (SDFM)，使用戶能夠微調(diào)信號(hào)帶寬和準(zhǔn)確度。SDFM 是一種四通道數(shù)字濾波器，專為電機(jī)控制應(yīng)用中的電流測(cè)量而設(shè)計(jì)。每個(gè)通道都可以接收一個(gè)獨(dú)立的 Δ-Σ 調(diào)制器位流，該位流由四個(gè)單獨(dú)可編程的數(shù)字抽取濾波器進(jìn)行處理。這些濾波器包括一個(gè)快速比較器，用于過(guò)流和欠流監(jiān)測(cè)的即時(shí)數(shù)字閾值比較。此外，濾波器旁路模式可用于啟用數(shù)據(jù)日志記錄、分析和定制濾波。SDFM 引腳使用 GPIO 多路復(fù)用器進(jìn)行配置。SDFM 的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，它能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單、具有成本效益且安全的高電壓隔離邊界。

在 IDDK 電路板上，分流電阻器上的電壓將饋入 AMC1304M25 Σ-Δ 調(diào)制器，而該調(diào)制器可生成由 C2000 MCU 上的 SDFM 解調(diào)器進(jìn)行解碼的 Σ-Δ 流。調(diào)制器的時(shí)鐘由 C2000 MCU 上的 EPWM5 模塊生成，并且使用內(nèi)置的 SDFM 調(diào)制器來(lái)決定 AMC1304M25 數(shù)據(jù)。

通過(guò)在 fcl_f2838x_tmdxiddk_settings_cpu1.h 中設(shè)置此配置來(lái)選擇使用 SDFM 進(jìn)行基于分流電阻器的電流感測(cè)，如下所示。

#define  CURRENT_SENSE       SD_CURRENT_SENSE