Detección de corriente de lado bajo

Estoy tratando de construir un controlador de motor de CC sin escobillas, que brinda la posibilidad de medir las corrientes en las tres fases del motor de forma independiente . El controlador IC que estoy usando (DRV8313) tiene tres pines abiertos para la detección de corriente de lado bajo usando una resistencia de derivación.

Estoy familiarizado con el concepto básico de una resistencia de derivación, pero me resulta difícil seleccionar un amplificador adecuado (opamp,...) y diseñar el circuito necesario a su alrededor.

Algunos datos sobre mi proyecto: La corriente máxima es de 2,5A, pero la mayoría de las veces no superará los 1A. El ADC que voy a usar tiene un voltaje de referencia de 3.3V. Por lo tanto, el uso de una resistencia de 0,1 ohmios daría como resultado una caída de voltaje de 250 mV, que tuvo que ser amplificada en aproximadamente 13 V/V para el ADC.

Mi pregunta es, ¿cómo diseño exactamente un circuito de detección de corriente de lado bajo? ¿Qué criterios tiene que cumplir el opamp?

Esperando cualquier tipo de ayuda. :)

¿Por qué quieres una detección lateral baja? Idealmente, se recomienda tener detección de corriente lateral alta, ya que entonces no hay corrupción de tierra. En el lado bajo, el MOSFET no estará conectado directamente a tierra. El lado alto no tendrá ese problema. Creo que está utilizando un opamp para interrumpir la MCU en el caso del cruce por cero del BEMF, ¿verdad? ¿Qué MCU estás usando? si su MCU tiene un amplificador operacional incorporado, puede usar una red divisora ​​de voltaje para reducirlo.
Coloque un amplificador de instrumento a través de la resistencia de detección ... y agregue la ganancia que necesita.
@Board-Man Pensé en la detección de corriente del lado alto, pero dado que el IC de la unidad tiene pines dedicados para la detección del lado bajo, decidí usarlos (todavía no definitivamente). Quiero implementar FOC en el futuro, por lo tanto, necesito comentarios actuales precisos. No he decidido qué mcu voy a usar. Por ahora, solo necesito que el controlador funcione.
@Board-Man, ¿dónde dice que es "idealmente recomendado"? El DRV8313 debe tener una conexión de 0 V para los MOSFET síncronos.
@Andyaka. Mencioné una práctica general. No escribir este IC.
@GeorgeHerold, ¿podría entrar un poco más en detalles? ¿Cómo diseñaría exactamente el circuito? ¿O debería usar un IC (por ejemplo, IN102)?
@Andyaka ¿Eso significa que no importa si mido el lado alto o el lado bajo (en términos de calidad, emi, etc.)?
Siempre es más fácil medir el lado bajo en base a que el lado bajo es 0V.
@Andyaka Teóricamente, es más fácil, pero no puedo encontrar ningún IC específicamente para la detección del lado bajo y no hay ejemplos. Estoy pensando en usar un INA219 para la detección del lado alto, ya que hay una placa de conexión que podría usar como referencia. Una interfaz digital no sería un problema.
@invenibo, buscando en Google la detección de corriente con amplificador de instrumentos, cds.linear.com/docs/en/application-note/an105fa.pdf No he leído la nota de la aplicación.
@GeorgeHerold Lo he leído, pero aparte de lo básico, no me ayudó mucho. Solo hay un ejemplo de lado bajo, que no está diseñado para 48 V y que no está muy bien explicado. Sin embargo, creo que es similar a lo que Andyaka describe a continuación.

Respuestas (4)

Si desea un monitoreo independiente de las tres resistencias de sentido, use un amplificador operacional como el amplificador operacional cuádruple AD8608: tiene capacidades de riel a riel y use tres de los amplificadores operacionales como amplificadores no inversores como este: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

La ganancia es Rf/Rg + 1. También pondría un filtro de paso bajo RC en línea con la entrada no inversora; probablemente intente inicialmente 10k y 10nF. Esto también actúa para proteger las entradas del amplificador operacional en caso de que haya un rebote a tierra.

Así es, pero solo puedo medir una corriente (fase) con el comparador interno. Necesito al menos dos para el control orientado al campo.
La respuesta ha sido reconfigurada.
@invenibo Dado que desea realizar el control FOC, tal vez olvidó medir también la corriente hacia atrás, en este caso necesitaría sesgar la salida en Vref/2.

Puede usar un amplificador de amplificador operacional diferencial de la siguiente manera:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

OA1 es un amplificador RRIO.

Las resistencias 'extra' le permiten usar una conexión Kelvin a la resistencia de detección y así eliminar errores debido a las trazas.

R3 debe ser de tipo no inductivo. D1 y D2 son opcionales (también podrían ser duales) para sujetar cualquier transitorio.

Obtendrá transitorios de los controladores de compuerta incluso sin el motor; un buen controlador de compuerta podría generar algunos amperios.

No necesitas ningún amplificador de instrumentación. Consulte la página 12. El terminal inversor está conectado al registro de voltaje interno y el no inversor a GND. Es solo una selección inteligente de Rsense.

Circuito

Use el pin /COMPO para interrumpir su MCU en la detección de sobrecorriente relevante.

El operador quiere monitorear que no se dispare en una sobrecorriente.
@Andyaka. ¿Cuál es la función del pin /COMPO?
¡¡¡¡Dígame usted!!!!
Pensé que daría una baja en la detección de sobrecorriente.
No quiere detección de sobrecorriente, quiere amplificación lineal de la corriente para propósitos de monitoreo externo.
Página 12 de qué?
La hoja de datos del controlador IC.

La detección del lado bajo no es adecuada para la medición de corriente del motor, esta última se puede usar solo para la detección de sobrecorriente y no para la medición de corriente adecuada para FOC. Debería colocar una resistencia en serie desde la salida y utilizar la técnica de detección de corriente del lado alto, pero solo en dos fases, ya que la tercera se calcula Ia+Ib+Ic=0.

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