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  • 電壓,電流采樣電路,放大倍數(shù)計算介紹
    • 發(fā)布時間:2023-02-07 17:51:33
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    電壓,電流采樣電路,放大倍數(shù)計算介紹
    FOC運算需要用到電機的線電流值和母線電壓值,所以ADC采樣功能必不可少。但是單片機的IO口輸入電壓范圍是0~3.3V,所以為了保證安全,需要把測量電壓保持在這個范圍之內(nèi)。
    計算運放電路的放大倍數(shù)之前,需要先明確幾個模電的概念-------虛短、虛斷。
    虛短:運放的兩個輸入端視為同等電位;
    虛斷:因為流入運放輸入端的電流往往不足1uA,所以輸入端可以視為等效開路。
    電壓采樣電路圖
    電壓 電流 采樣電路
    電壓采樣電路如上圖所示。
    電壓放大增益計算
    假設(shè)上圖中Vcc為48V,R1 = 47K,R2 = 1K。則根據(jù)電阻分壓,Vi = 48 * (1/48)=1V。
    因為虛短:V+ = V-。 (式1)
    因為虛斷:反向輸入端無電流輸入輸出,通過R3和R4的電流相等,假設(shè)電流為I,則由歐姆定律得:
    I = Vout / (R3 + R4)。
    由圖和(式1)知:Vi = V+ = V- = R4上的分壓。
    即:Vi = I * R4
    即:
    電壓 電流 采樣電路
    Vi已知,只要保證Vout在0~3.3V之間就可以進(jìn)行電壓的采集,進(jìn)而對電路中電阻阻值進(jìn)行設(shè)置。
    電流采樣電路圖
    電壓 電流 采樣電路
    電流采樣電路圖如上圖所示。
    電流放大增益計算
    ADC采集電流實際上還是采集電壓,如上圖,R9就是電流采樣電阻。采集R9兩端電壓,然后根據(jù)歐姆定律得到電流值。
    先假設(shè):V = i * R9。 (式1)
    由虛斷知:運放輸入端沒有電流流過,則流過R5和R8的電流相等;R6和R7的電流相等。
    則有如下公式:
    電壓 電流 采樣電路
    因為電流范圍已知,所以V就已知,然后R5和R6相等(自由設(shè)置),R8和R7相等(自由設(shè)置)。
    只要保持Vout在0~3.3V之間,就可以對電路電阻進(jìn)行設(shè)置。
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