三天助力一個不知死活的本科生畢業論文，開搞！

3PWM

6PWM

在BLDC電機控制上，6路PWM 控制模式比3路PWM更自由，因為6個半橋式晶體管的每一個都可以單獨控制。

死區時間

開關元器件的和嚴格意義并不是相同的。IGBT，MOS并不是理想開關器件，其開通時間和關斷時間不是嚴格一致的，如果兩端有電壓，將導致直流電源短路，損壞橋臂功率器件，稱之為“橋臂直通”。所以在驅動開關元器件門極的時候需要增加一段延時，確保另一個開關管完全關斷之后再去打開這個開關元器件，通常存在兩種情況；

上半橋關斷后，延遲一段時間再打開下半橋；

下半橋關斷后，延遲一段時間再打開上半橋；

這樣就不會同時導通，從而避免功率元件燒毀。

相對于PWM來說，死區時間是在PWM輸出的這個時間，上下管都不會有輸出，當然會使波形輸出中斷，死區時間一般只占百分之幾的周期。但是當PWM波本身占空比小時，空出的部分要比死區還大，所以死區會影響輸出的紋波，但應該不是起到決定性作用的。

另外如果死區設置過小，但是仍然出現上下管同時導通，因為導通時間非常非常短，電流沒有變得很大，不足以燒毀系統，那此時會導致開關元器件發熱嚴重，所以選擇合適的死區時間尤為重要，過大過小都不行。

因為門極上升和下降時間通常比延遲時間小很多，所以這里可以不用考慮它們。則死區時間滿足；

:最大的關斷延遲時間；

:最小的開通延遲時間；

:最大的驅動信號傳遞延遲時間；

:最小的驅動信號傳遞延遲時間；

上面就是三種基本的轉子獲得的方式，第一個是正交的光柵，第二個是電磁，最后一個是霍爾原件。

采樣電阻是電流采樣和對電壓采樣。對電流采樣則串聯一個阻值較小的電阻，對電壓采樣則并聯一個阻值較大的電阻。

采樣電阻的工作原理是歐姆定律，即I=U/R，通過IC檢測電阻兩端的電壓，用電壓除以電阻標稱值即得到通過電阻的電流值。因此采樣電阻的精度直接影響到電流采樣的準確性。

老傳統的采樣電路了

采樣電阻的采樣原理：采樣電阻將一個阻值較小的電阻，串聯在電路中用于把電流轉換為電壓信號進行測量。采樣電阻是一種限流元件，導體對電流的阻礙作用大，我們便說其采樣電阻大，反之，稱其采樣電阻小。但是采樣電阻并不會因為導體上沒有電流通過而消失，采樣電阻是一個導體的固有屬性，即便導體上沒有電流流過，其采樣電阻也是存在的。采樣電阻只是一個統稱，對其深入了解之后會知道采樣電阻多種多樣，采樣電阻連接采樣電阻的阻值會選在1歐姆以下，屬于毫歐級電阻，但是部分電阻，有個采樣電壓等要求，必須選擇大阻值電阻，但是這樣電阻基數大，產生的誤差大。

電流檢測結構要求高精度雙向放大器具有比常規低側或高側放大器更好的PWM抑制。

這個是在線測量相電流的方式

我認為的PWM抑制是，這個地方測量到的相電流的大小，其實是在一個PWM的信號源里面知道電流的大小，所以就是要壓制PWM。這就像是在颶風期間測量海上漂浮的杯子中的液體一樣。

在這樣的情況下測量電流的大小

SimpleFOC直接使用的是在線測量，而且還是雙向測量

原理圖

INA240的原理框圖

大多數低端無刷電機驅動器沒有電流測量功能，SimpleFOC提供了一種通過設置電機電壓而不是電流來控制電機扭矩的方法。這使無刷直流電機有效地成為直流電機。

也叫直列式測量

電機的驅動電路可生成脈寬調制 （PWM） 信號來控制電機的運行。這些調制信號使得位置與各電機相位一致的測量電路進行共模電壓 （VCM） 轉換，在轉換過程中，電壓將在極短時間內在不同高電壓電平之間進行切換。

完美的放大器產品能夠完全抑制測量的 VCM 分量，僅放大與流經分流電阻器 的電流相對應的差分電壓。不幸的是，實際的放大器產品并不理想，會受到大 PWM 驅動輸入電壓階躍的影響。由于實際的放大器產品無法進行無限的抑制共模，因此放大器輸出端可能會出現與每個輸入電壓階躍相對應的大幅度意外干擾。

此類測量的常用方法是選擇帶寬較高的電流檢測放大器。為了保持在可聽頻率范圍之上，典型的調制頻率 范圍為 20kHz 至 30kHz。用于在這些 PWM 驅動應用 中進行直列式電流測量的放大器選擇以信號帶寬在 200kHz 至 500kHz 范圍內的放大器為目標。以往選擇放大器時并不基于顯著低于 PWM 信號帶寬的實際信號帶寬。選擇更高的放大器帶寬可以使輸出干擾在輸入電壓轉換后快速穩定下來。

抑制過后得到的樣子

消除噪聲后表示的每個相位的輸出電壓信號。紅色波形表示信號，表明經過電子換向的功率晶體管將正弦波形盡可能準確地復制到電機。電流感應放大器將經受從電源軌(例如 V BATT = 48V)到接地端的輸入共模電壓信號。

低側相位檢測可以更輕松地確定電動機的相電流，但這不是一種精確的方法。它可能會引入與相電流有關的誤差。

主要挑戰在于，共模電壓是PWM信號，除非啟用了適當的PWM抑制電路，否則會導致輸出信號中斷。這導致對電流感測放大器的要求更加嚴格，該電流感測放大器必須具有出色的DC和AC共模抑制比（CMRR）以及高DC精度（低輸入失調電壓）。一些設備測量在一個方向上流動的電流。

下面給出一個Arduino控制的FOC電流在線測量實例

對于放大器給出的電流就是直接使用ADC采集就行

讓我們來過濾一下這個電流，因為頻率的原因，就低通濾波就好

使用操作符重載一下

我們直接使用這個函數就行

相電流的變化，代碼在文后