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STM32 电机控制 SDK MCFW-6.4.1
用于构建驱动 STM32 的 PMSM 电机应用的软件开发套件
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上一页：电流采样 ↤|目录 |↦ 下一页：使用一个A/D转换器进行三并流拓扑中的电流采样
下图展示了三分流拓扑硬件架构。
流经三相系统中的三股电流 \（I_1）、\（I_2\）和 \（I_3\） 遵循数学关系：
I_1+ I_2+ I_3= 0
因此，为了重建流经通用三相负载的电流，只需采样其中两个电流，而第三个则可以通过上述关系计算。
STM32 A/D 转换器的灵活性使得能够同步采样重建电机流经电流所需的两个 A/D 转换方式。ADC还可以利用外设的外部触发功能，将电流采样点与PWM输出同步。因此，电流转换可以在PWM期间的任何时间进行。为此，控制算法使用TIM1的第四PWM通道来同步转换的开始。
下图展示了TIM1 PWM输出与ADC之间的同步策略。A/D转换器外设被配置为由TIM1_CH4的上升沿触发。
这样，假设采样点必须在计数器溢出之前设置，即当TIM1计数器值与OCR4寄存器值匹配时，开始电流采样的A/D转换。如果采样点必须在计数器溢出后设置，则必须通过修改TIM4_CCER寄存器的CC4P位来反相PWM 1输出。因此，当TIM1计数器在下计时与OCR4寄存器值匹配时，开始A/D采样。
执行FOC算法后，计算加载到OCR4寄存器的值以设定下一PWM周期的采样点，并配置A/D转换器采样正确通道。
下图展示了三个反相器支线中的一个，并配有相关的并联电阻：
为了间接测量相电流I，只要电流流经并联电阻R，就可以读出电压V。
可以证明，无论电流I的方向如何，只要晶体管T2导通而T1关闭，电流总是通过电阻R。这意味着，为了正确重建流经其中一条逆变器相路的电流，必须正确同步转换开始与Generate的PWM信号。这也意味着在低侧晶体管占空比为零或非常短的相位上无法读取电流。
如上所述，要重建流经通用三相负载的电流，只需同时采样三种电流中的两种，第三种则通过 \（I_1+ I_2+ I_3= 0\）关系推导出。因此，根据空间矢量扇区的不同，电压V的A/D转换仅在低侧开关占空比最高的两个相位进行。
从下图可以推断，在第1和第6扇区，相A上的并联电阻电压可以被舍弃;同样，B阶段的第2和第3区，C阶段的第4和5区也同样如此。
此外，为了正确同步两个定子电流读数A/D转换，有必要区分PWM频率和所应用占空比可能出现的不同情况。
注：以下解释涉及空间矢量。它们也可以以同样的方式应用于其他行业。
其中：
这种情况通常发生在Generate调制指数较低（<60%）的SVPWM时（见下图）。调制指数是施加的相电压幅度，表示为最大适用相电压的百分比（占空比范围为0%至100%）。
下图重建了在这些条件下施加于相A和B低端开关的PWM信号，以及A/D变换引脚在B相和C相的模拟电压测量图（时间基准低于PWM周期）。
注：
这些电流反馈在前图中保持恒定，因为假设相B和相C的换相发生在可视化时间窗口之外。在这种情况下，两个定子电流采样转换可以与计数器溢出同步进行，如图所示。
随着调制指数的增加，\（Δ Duty_A\）的值可以小于\（DT+T_N\）。与计数器溢出同步的采样可能不可能。
在这种情况下，两电流仍可在两个相A低侧换相之间采样，但仅限于计数器溢流之后。
为避免相位A开关换相引起的相位B电流反馈噪声，必须等待噪声结束（\（T_N\））。见下图。
在这种情况下，无法在A相低侧开通期间采样电流。无论如何，这两股电流可以在B相低侧开关和A相高侧关断之间取样。选择在相A高侧关闭前的电流采样，取样于前100秒的电流（T_S秒）。见下图。
在这种情况下，施加在A相的占空比非常短，无法在两个低侧换相之间进行电流采样。
如果相B和A相之间的占空比差不足以实现相B低侧开关和A相高侧关断之间的A/D转换，则无法采样电流。见下图。
为避免此状况，需要降低最大调制指数或降低PWM频率。
当前的感测调度如下图所示
双驱动时，计时器计数器从180$^0$的移位开始。
