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求推荐电机相电流采样放大器,PWM频率20KHz左右,想用电流环

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出0入0汤圆

发表于 2017-12-4 10:54:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
RT,之前一个帖子请教为什么电路里看到的运放放大倍数设置的很低,现在明白了。因为使用的运放是LM324,GBW只有1.2MHz,SR只有0.5V/us,性能比较差。为了保证一定的带宽,只有缩小放大倍数。
现在想设计一款电机控制电路,采用PWM控制,频率在20KHz左右。想用转速+电流双闭环控制,每个PWM周期内都精确采样相电流,求推荐运放型号。最好是GBW和SR都比LM324要大一些,单电源供电(5V或3.3V)的。当然了,成本也不要超过LM324太多的

阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

一只鸟敢站在脆弱的枝条上歇脚,它依仗的不是枝条不会断,而是自己有翅膀,会飞。

出0入0汤圆

发表于 2017-12-4 12:18:18 | 显示全部楼层
看看ADA4896

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-4 13:30:59 | 显示全部楼层

非常感谢,我看了下数据手册,性能简直秒杀LM324,不过价格也秒杀了。。。有没有性能超过LM324一些(不用太好),价格不要贵太多的性价比较高的运放推荐呢

出0入0汤圆

发表于 2017-12-4 13:36:48 | 显示全部楼层
这个太贵了,同问:低压轨至轨精密高速运放型号

出0入0汤圆

发表于 2017-12-4 19:09:15 | 显示全部楼层
AD8618,量产品用的芯片

出0入618汤圆

发表于 2017-12-4 19:20:45 | 显示全部楼层
MCP6022               

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-4 19:58:27 | 显示全部楼层
bailao99 发表于 2017-12-4 19:09
AD8618,量产品用的芯片

非常感谢,不知道价格怎么样?我上淘宝看了下一般十几块钱,也有卖几块钱的

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-4 20:03:29 | 显示全部楼层

非常感谢,看了下价格好像也不是很贵,同样不知道真正合适的价格是多少,这种芯片一般都从哪里或者什么渠道购买呢,靠谱的,价格合适的

出0入618汤圆

发表于 2017-12-4 20:52:32 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-4 20:03
非常感谢,看了下价格好像也不是很贵,同样不知道真正合适的价格是多少,这种芯片一般都从哪里或者什么渠 ...

量少立创,量大找代理。

出0入0汤圆

发表于 2017-12-4 21:00:29 | 显示全部楼层
opa2376   

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-4 21:11:57 | 显示全部楼层
gzhuli 发表于 2017-12-4 20:52
量少立创,量大找代理。

看了下,价格比较高,还是非常感谢

出0入618汤圆

发表于 2017-12-4 21:29:45 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-4 21:11
看了下,价格比较高,还是非常感谢

MCP6022都嫌贵那就没啥办法了,再降点指标MC34072吧,或者考虑国产兼容型号。

出0入24汤圆

发表于 2017-12-4 21:55:07 | 显示全部楼层
看下TP1562A 6M带宽,3.6V/us 压摆率,商城有,价钱很便宜
这家的运放都挺便宜,没用过,性能不清楚
圣邦微有几颗也不错,找代理拿应该不贵

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-4 22:49:41 | 显示全部楼层
gzhuli 发表于 2017-12-4 21:29
MCP6022都嫌贵那就没啥办法了,再降点指标MC34072吧,或者考虑国产兼容型号。 ...

还是想兼顾成本的,比LM324性能提升,能用于20KHz的电流环控制就行

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-4 22:52:27 | 显示全部楼层
20061002838 发表于 2017-12-4 21:55
看下TP1562A 6M带宽,3.6V/us 压摆率,商城有,价钱很便宜
这家的运放都挺便宜,没用过,性能不清楚
圣邦微 ...

很感谢,初步看了下TP1564A比较合适,我再仔细看下资料。自己网上找了半天,找到了TI的LMV824和TLV274这两个型号

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-4 22:54:36 | 显示全部楼层
bailao99 发表于 2017-12-4 19:09
AD8618,量产品用的芯片

请问是什么产品上用的,如果方便透露的话,价格大概在多少?

出0入0汤圆

发表于 2017-12-5 07:50:54 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-4 22:54
请问是什么产品上用的,如果方便透露的话,价格大概在多少?


型号错了,是AD8418,用于EPS,10K以上,低于5RMB

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-5 08:50:54 | 显示全部楼层
bailao99 发表于 2017-12-5 07:50
型号错了,是AD8418,用于EPS,10K以上,低于5RMB

好的,多谢了。我仔细看下资料

出0入14汤圆

发表于 2017-12-5 09:05:26 | 显示全部楼层
从源头分析,你为何认为LM324不能用?他频率是不高,但问题是电机本身电流波动频率有那么高吗?

出0入0汤圆

发表于 2017-12-5 09:11:07 | 显示全部楼层
TPH2502-SR

出0入0汤圆

发表于 2017-12-5 09:18:51 | 显示全部楼层
TPH2504                     

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-5 09:25:44 | 显示全部楼层
kickdown 发表于 2017-12-5 09:05
从源头分析,你为何认为LM324不能用?他频率是不高,但问题是电机本身电流波动频率有那么高吗? ...

我是这样考虑的,电机电流最大限流80A,采样电阻我选的1mΩ的,这样最大80mV,我想放大20倍到1.6V,然后再输入到单片机AD管脚进行采样。PWM频率准备用20KHz,每个PWM周期都进行电流采样与电流环计算。LM324的增益带宽积是1MHz多点,除以放大倍数20,只剩下50KHz多点的带宽了

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-5 09:27:05 | 显示全部楼层

感谢,看了下这个参数很牛叉啊

出95入8汤圆

发表于 2017-12-5 09:41:59 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-5 09:25
我是这样考虑的,电机电流最大限流80A,采样电阻我选的1mΩ的,这样最大80mV,我想放大20倍到1.6V,然后 ...

用 互感器隔离么?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-5 09:45:15 | 显示全部楼层
zzsczz 发表于 2017-12-5 09:41
用 互感器隔离么?

没有,用的是采样电阻

出95入8汤圆

发表于 2017-12-5 09:52:57 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-5 09:45
没有,用的是采样电阻

共模 电压 如何处理,可以说一下么?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-5 10:00:08 | 显示全部楼层
zzsczz 发表于 2017-12-5 09:52
共模 电压 如何处理,可以说一下么?

我的采样电阻一端是接地的

出95入8汤圆

发表于 2017-12-5 11:09:29 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-5 10:00
我的采样电阻一端是接地的


我见过拆开的 变频器 , 测电流采用 用互感器 隔离;


要是换高端的方案 , 看看

http://www.ti.com/tool/amc1305m25evm

出0入14汤圆

发表于 2017-12-5 11:49:48 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-5 09:25
我是这样考虑的,电机电流最大限流80A,采样电阻我选的1mΩ的,这样最大80mV,我想放大20倍到1.6V,然后 ...

你想想你电机电流的基波频率是多少?在20k调制的情况下,每个周期的电流波动微乎其微,太高的带宽根本没意义。
和你想的可能恰恰相反,低开关频率的时候,每个周期的采样电流波动都很大,可能还得需要额外的补偿算法,这种情况下,比开关频率高的截止频率可能才是有意义的(当然,这时开关频率低,截止频率也低了,只是相对的一种说法)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-5 13:34:11 | 显示全部楼层
zzsczz 发表于 2017-12-5 11:09
我见过拆开的 变频器 , 测电流采用 用互感器 隔离;

好的,非常感谢

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-5 13:41:14 | 显示全部楼层
kickdown 发表于 2017-12-5 11:49
你想想你电机电流的基波频率是多少?在20k调制的情况下,每个周期的电流波动微乎其微,太高的带宽根本没 ...

感觉有道理,可是这方面我懂得少,我再仔细想想

出0入0汤圆

发表于 2017-12-5 13:47:14 | 显示全部楼层
少年,你以为PWM20K就是采样只需要20K的的带宽?

其实,当你用在电机上的时候,用到的带宽至少是1Mhz

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-5 13:49:33 | 显示全部楼层
zf12862177 发表于 2017-12-5 13:47
少年,你以为PWM20K就是采样只需要20K的的带宽?

其实,当你用在电机上的时候,用到的带宽至少是1Mhz ...

我知道20KHz的PWM需要不止20KHz的带宽,所以想让大家给推荐一款带宽大一些的放大器

出0入14汤圆

发表于 2017-12-5 14:25:04 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-5 13:49
我知道20KHz的PWM需要不止20KHz的带宽,所以想让大家给推荐一款带宽大一些的放大器 ...

我不知道西门子的开关频率多少,但是它的S120,电流采样用的是LM258!

出95入8汤圆

发表于 2017-12-5 15:03:32 | 显示全部楼层
kickdown 发表于 2017-12-5 14:25
我不知道西门子的开关频率多少,但是它的S120,电流采样用的是LM258!

有没有图?

出95入8汤圆

发表于 2017-12-5 15:17:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 zzsczz 于 2017-12-5 15:23 编辑
dboyzju 发表于 2017-12-5 13:49
我知道20KHz的PWM需要不止20KHz的带宽,所以想让大家给推荐一款带宽大一些的放大器 ...


建议用 高压隔离示波器  看看 电机 绕组 的 电压 ;   驱动器 的 输出  滤波后 接入电机绕组, 电机本身有阻抗;

电驱电流检测若采用 shunt resistor,则ADC的带宽50KHz 即可


隔离 一般用  
1 互感器 (变压器)
2 隔离ADC
3 Delta-Sigma(Σ-Δ) 隔离ADC

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-5 15:36:44 | 显示全部楼层
kickdown 发表于 2017-12-5 14:25
我不知道西门子的开关频率多少,但是它的S120,电流采样用的是LM258!

要是有图就好了,能学习一下

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-5 15:38:25 | 显示全部楼层
zzsczz 发表于 2017-12-5 15:17
建议用 高压隔离示波器  看看 电机 绕组 的 电压 ;   驱动器 的 输出  滤波后 接入电机绕组, 电机本身 ...

自己在这方面真是小白一个啊,多谢指点

出0入0汤圆

发表于 2017-12-5 23:22:04 | 显示全部楼层
你的思路是对的,电流环很重要,高精度控制 必须有强劲的电流内环。

出0入14汤圆

发表于 2017-12-6 13:41:04 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-5 15:36
要是有图就好了,能学习一下

没图,没抄板哪来的图,只是看了看板子

出0入0汤圆

发表于 2017-12-6 22:01:54 | 显示全部楼层
我交流伺服板子上,用的安华高的HCPL-7860,Delta-Sigma(Σ-Δ) 隔离ADC,性能那是真好,零漂很小

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-7 20:34:42 | 显示全部楼层
SMC 发表于 2017-12-5 23:22
你的思路是对的,电流环很重要,高精度控制 必须有强劲的电流内环。

电机控制新手,电流+转速双闭环与转速环+限流比较起来,优势在哪里呢?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-7 20:35:39 | 显示全部楼层
kickdown 发表于 2017-12-6 13:41
没图,没抄板哪来的图,只是看了看板子

应该是能满足要求的前提下够用就好,自己水平不够,很难把需求界定的清楚

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-7 20:38:58 | 显示全部楼层
hit0577 发表于 2017-12-6 22:01
我交流伺服板子上,用的安华高的HCPL-7860,Delta-Sigma(Σ-Δ) 隔离ADC,性能那是真好,零漂很小 ...

这个很厉害啊,都带ADC功能了,之前都没听说过这个。还是前面回帖的朋友说了才知道,到你这里才第一次知道具体型号,又长见识了,哈哈。一般的直流电机也适用吗?

出0入0汤圆

发表于 2017-12-7 23:14:07 | 显示全部楼层
低端电流采样需要压摆率跟得上的运放,在采样时刻建立到±1LSB,电路的CMRR不能太小;delta-sigma adc需要注意电流反馈延迟,adi有文章关键词"Σ-Δ", "电机控制"

出0入0汤圆

发表于 2017-12-8 01:12:18 | 显示全部楼层
>电机电流最大限流80A
what application need such a large DC current?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-8 08:43:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 dboyzju 于 2017-12-8 08:44 编辑
funnynypd 发表于 2017-12-8 01:12
>电机电流最大限流80A
what application need such a large DC current?


It's just a precaution, 80A is the largest DC current the MOSFETs I chose can conduct continuously without being destroyed.

出0入0汤圆

发表于 2017-12-8 09:09:16 | 显示全部楼层
我们一直用的TP09做的相电流采样,性价比挺高的。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-8 09:28:34 | 显示全部楼层
tdchenke 发表于 2017-12-8 09:09
我们一直用的TP09做的相电流采样,性价比挺高的。

多谢,前面一个朋友推荐的TP1564A,再加上这个TP09。仔细看了下参数差不多,一个4运放的,一个2运放的。感觉这个牌子的运放性价比挺高的。不知道这颗运放你们用起来怎么样?用电流环控制了没有?

出0入0汤圆

发表于 2017-12-8 13:25:43 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-8 09:28
多谢,前面一个朋友推荐的TP1564A,再加上这个TP09。仔细看了下参数差不多,一个4运放的,一个2运放的。 ...

用的电流环控制,精度还是很不错的,近几年比较热门的平衡车上很多都用的TP09

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-8 13:30:48 | 显示全部楼层
tdchenke 发表于 2017-12-8 13:25
用的电流环控制,精度还是很不错的,近几年比较热门的平衡车上很多都用的TP09 ...

用这个放大器,设置的放大倍数有多高?简单的单级放大应该就可以了吧?

出0入8汤圆

发表于 2017-12-8 13:37:01 来自手机 | 显示全部楼层
ne1132 15V/us一些视频运放能达到36v/us

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-8 13:47:55 | 显示全部楼层
一天的蓝 发表于 2017-12-7 23:14
低端电流采样需要压摆率跟得上的运放,在采样时刻建立到±1LSB,电路的CMRR不能太小;delta-sigma adc需要 ...

多谢指点,我自己焊了一个LM324的电路,别的没有就简单的放大,放大倍数10倍,输入信号频率稍微高一点波形就变形很严重了,压摆率确实太低了。不改变输入信号幅度,只改变频率,看到信号上升和下降的时间基本上都是固定的。频率越高,上升和下降的部分占波形的比例越大,高到差不多20KHz的时候,方波都和带偏置电压的三角波差不多形状了。这是输入20mV幅值的方波的情况下,但是我把方波信号幅值调到80mV以后,虽然波形还失真,不过要好一些呢。奇怪,怎么不能上传图片了呢

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-8 13:50:38 | 显示全部楼层
mkliop 发表于 2017-12-8 13:37
ne1132 15V/us一些视频运放能达到36v/us

百度搜ne1132没找到呢,倒是头一条出来了一个日本首都不冷的种子信息。。。

出0入0汤圆

发表于 2017-12-8 14:03:54 | 显示全部楼层
电机控制行业前景如何

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-8 14:36:27 | 显示全部楼层
PEcontrol 发表于 2017-12-8 14:03
电机控制行业前景如何

这个问题很难回答啊。。。主要因为我也不是电机行业的,等待大神回答

出0入0汤圆

发表于 2017-12-10 08:47:56 来自手机 | 显示全部楼层
楼主是用在无刷电机吧,不知道电流环和速度环是如何结合起来对电机进行控制的,楼主是否能大概说下

出0入8汤圆

发表于 2017-12-10 12:57:43 来自手机 | 显示全部楼层
lz为何不用多级发大呢?带宽不就上来了,我这边就是做电机控制的,很少一级放大20倍,一般都是5倍左右

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-11 20:35:45 | 显示全部楼层
MDC012170 发表于 2017-12-10 08:47
楼主是用在无刷电机吧,不知道电流环和速度环是如何结合起来对电机进行控制的,楼主是否能大概说下 ...

这个我也刚开始做,摸索过程中,还没开始实际调试。我的理解是电流内环可以使相电流控制更精确,波动小,而且可以限流,速度环输出作为电流环输入,通过控制相电流来控制转矩,进而控制转速

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-11 20:41:35 | 显示全部楼层
mtswz.213 发表于 2017-12-10 12:57
lz为何不用多级发大呢?带宽不就上来了,我这边就是做电机控制的,很少一级放大20倍,一般都是5倍左右 ...

我是考虑着放大倍数不是很大的话,就一级放大就够了。你们用的多级放大吗?

出0入0汤圆

发表于 2017-12-13 13:54:25 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-8 13:30
用这个放大器,设置的放大倍数有多高?简单的单级放大应该就可以了吧? ...

主要还是看应用场合,电频率两三百的话单级放大够用了,我这边电频率最高150Hz,单级放大10倍。

出0入0汤圆

发表于 2017-12-21 20:28:12 | 显示全部楼层
mtswz.213 发表于 2017-12-10 12:57
lz为何不用多级发大呢?带宽不就上来了,我这边就是做电机控制的,很少一级放大20倍,一般都是5倍左右 ...

我俩同是湖北的,我记得你,在很多讨论电机的帖子里有你,应该是个高手。
我现在在搞继电保护。

出0入0汤圆

发表于 2017-12-21 20:29:32 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2017-12-7 20:34
电机控制新手,电流+转速双闭环与转速环+限流比较起来,优势在哪里呢?

优势在于 可以更加精准的控制电机。

出0入0汤圆

发表于 2017-12-21 20:34:27 | 显示全部楼层
电机最终玩的是控制算法,PID、串级PID、SMC、ADRC、MARC,完全搞明白这些算法的联系和区别以及怎么应用于电机控制,就不在是业余玩家了。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-12-21 20:47:25 | 显示全部楼层
SMC 发表于 2017-12-21 20:34
电机最终玩的是控制算法,PID、串级PID、SMC、ADRC、MARC,完全搞明白这些算法的联系和区别以及怎么应用于 ...

目前刚开始入门,或者连入门玩家都算不上,不懂得太多了

出0入4汤圆

发表于 2018-7-2 15:52:33 | 显示全部楼层
学习基础知识。

出0入0汤圆

发表于 2018-7-3 10:41:30 | 显示全部楼层
国内电机控制上用的比较多的还是TL082呢

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2018-7-3 21:27:14 | 显示全部楼层
weichao4808335 发表于 2018-7-3 10:41
国内电机控制上用的比较多的还是TL082呢

刚看了下,TL082还是双电源供电的呢,不知道主要用在哪种电机控制上?

出0入24汤圆

发表于 2018-7-3 21:36:58 | 显示全部楼层
dboyzju 发表于 2018-7-3 21:27
刚看了下,TL082还是双电源供电的呢,不知道主要用在哪种电机控制上?

交流供电的驱动器,负电源就是变压器多一个绕组,多一片7915的事情

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2018-7-3 22:08:24 | 显示全部楼层
20061002838 发表于 2018-7-3 21:36
交流供电的驱动器,负电源就是变压器多一个绕组,多一片7915的事情

原来是使用场景不一样

出0入0汤圆

发表于 2021-9-28 14:42:01 | 显示全部楼层
推荐3PEAK的TP2264

出0入0汤圆

发表于 2022-3-9 19:49:52 | 显示全部楼层
wangyj173 发表于 2021-9-28 14:42
推荐3PEAK的TP2264
(引用自71楼)

TP2262  项目中有使用没,效果怎么样

出0入0汤圆

发表于 2022-3-9 22:23:41 | 显示全部楼层
18682349239 发表于 2022-3-9 19:49
TP2262  项目中有使用没,效果怎么样
(引用自72楼)

效果不错
回帖提示: 反政府言论将被立即封锁ID 在按“提交”前,请自问一下:我这样表达会给举报吗,会给自己惹麻烦吗? 另外:尽量不要使用Mark、顶等没有意义的回复。不得大量使用大字体和彩色字。【本论坛不允许直接上传手机拍摄图片,浪费大家下载带宽和论坛服务器空间,请压缩后(图片小于1兆)才上传。压缩方法可以在微信里面发给自己(不要勾选“原图),然后下载,就能得到压缩后的图片】。另外,手机版只能上传图片,要上传附件需要切换到电脑版(不需要使用电脑,手机上切换到电脑版就行,页面底部)。
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