電機mos管采樣電阻設計,mos管取樣電阻-KIA MOS管

mos管采樣電阻設計

在電機控制中，采樣電阻通常用于檢測電機相電流。采樣電阻的阻值一般在mΩ到Q之間，具體選擇取決于應用場景和成本考慮。

常用的采樣電阻：高端采樣（Highside sensing）和低端采樣（Low side sensing）。

高端采樣中，采樣電阻位于負載高端，與母線電源連接；低端采樣中，采樣電阻位于負載低端，與地連接。

采樣電阻的位置和電路拓撲結(jié)構(gòu)

低端采樣：這是非常普遍的一種采樣方案，包括三電阻采樣、雙電阻采樣和單電阻采樣。三電阻和雙電阻方案最為常用，適用于成本敏感的應用場景。單電阻采樣方案通過在一個PWM周期內(nèi)對采樣電阻進行兩次電流采樣來實現(xiàn)。

高端采樣：雖然不常見，但在某些特定應用中也有使用。高端采樣的優(yōu)點是可以避免低邊MOS開關(guān)對采樣的影響，但其實現(xiàn)復雜度較高。

采樣電路的設計步驟和參數(shù)選擇

三電阻和雙電阻采樣：在三電阻和雙電阻采樣中，通常在SVPWM的零序矢量處進行采樣，以確保獲得準確的相電流數(shù)據(jù)。雙電阻方案可以提供更穩(wěn)定的電流測量，適用于對精度要求較高的場合。

單電阻采樣：通過在一個PWM周期內(nèi)對采樣電阻進行兩次采樣來實現(xiàn)。這種方法在成本和精度之間做了權(quán)衡，適用于成本敏感的應用。

MOS管選取及取樣電阻設計

MOS管的選擇

1.場效應管的耐壓：Vin-max+Vor+設定允許的尖峰電壓+留一定的裕量；

2.MOS管的電流，依據(jù)變壓器的計算可知其平均電流以及峰值電流；

注意：一般情況下，通過MOS管的電流越大，內(nèi)阻越小，但是當MOS管溫度升高時會導致內(nèi)阻增大。同時MOS管有他的一個結(jié)溫大小，不能超過，否則會燒壞MOS；

3.Rds-on越小越好，考慮能接受的一個導通損耗來進行選取。

先講述MOS的工作情況及機理，然后說明其周邊器件的作用及如何取值

mos管采樣電阻設計

上圖1為MOS管的驅(qū)動波形，注意看上升跟下降有抖動，原因是MOS管有寄生電容跟電感，之間發(fā)生LC諧振

mos管采樣電阻設計

圖2為MOS管VGS之間的電壓以及VDS/Rds的一個波形圖

基于此圖可知，當產(chǎn)生的PWM給MOS的寄生電容Cgs充電，導致VGS電位到該MOS的閾值電壓時（4-5V）此時MOS管開始導通，MOS可等效為一個電阻可調(diào)的。

由于一開始MOS的D極接整流后的電壓，電壓會給MOS的寄生電容Cgd充電，電容產(chǎn)生左負右正的電動勢，當MOS管達到閾值電壓，開始導通時，電容Cgd通過MOS管放電，因而會分流PWM給MOS的寄生電容Cgs充電，因而產(chǎn)生一個米勒平臺（圖2中水平線，圖1第一個上升的抖動時間，到第二個上升為止）又在米勒平臺剛形成的時候，Id就已經(jīng)達到最大值了，故而米勒平臺將會產(chǎn)生開關(guān)損耗，這個持續(xù)的時間由這個米勒電容Cgd的大小決定。當米勒電容Cgd放電完成且PWM給他反向充電，充滿以后，(米勒平臺消失)PWM接著給Cgs充電，使得Vgs的電位接著抬高，以及達到Rds的阻值很小的狀態(tài)。

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