AD7524AQ亚德诺ADI芯片渠道-集成电路
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行 业：电子 电子有源器件 专用集成电路
发布时间：2021-11-03
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电路是一个带有四个输入的基本反相放大器，称为求和放大器。图7的配置与你在教科书中看到的略有不同，因为ADALM1000只提供单个正电源电压。放大器的同相(+)输入连接到2.5 V，即电源电压的一半，而不是接地。这就改变了求和放大器方程式。输入电阻上出现的输入电压现在是相对于2.5 V （即所谓共模电平）进行测量。它们应减去2.5V，因此0VIN变为-2.5V，+3.3VIN变为+0.8V。输出电压也应相对于+2.5V电平来测量。为使常规方程式正确，输出电压也将减去2.5 V共模电平。另一种思路是考虑所有输入均为2.5 V（或悬空）的情况。任何输入电阻中都没有电流流动（其两端的电压为0 V），因此反馈电阻中也没有电流流过（其电压为0 V）。输出电压将为2.5 V。
此电路使用四个数字输出PIO 0、PIO 1、PIO 2和PIO 3作为输入电压 源。每个数字输出具有接近0 V的低输出电压或接近3.3 V的高输 出电压。使用叠加（并校正2.5 V共模电平），我们可以VOUT是VPIO0, VPIO1, VPIO2和VPIO3的线性和，其中每个都有自己特的增益或比例系数（由1 kΩ反馈电阻除以各自电阻所得的比值设定）。
PIO 0值高，输出变化小（低有效位），PIO 3值低，输出变化大（高有效位）。请注意，PIO 3电阻由两个4.7 kΩ电阻并联而成。
隔离式误差放大器代替光耦合器和分流调节器
前文说明了光耦合器作为线性隔离器使用时在工作稳定 性方面的困难；了解之后，便能检查隔离式误差放大器 随时间和极端温度变化提供稳定可靠性能的能力。如图 3所示，现以宽带运算放大器和1.225 V基准电压源部分代 替分流调节器和VREF功能，并以基于数字隔离器技术的 快速线性隔离器代替光耦合器。器件右侧的运算放大器 具有同相引脚+IN(连接至内部1.225 V基准电压源)和反相 引脚−IN，可用于隔离式DC-DC转换器输出的反馈电压 连接(使用分压器实现连接)。COMP引脚为运算放大器 输出，在补偿网络中可连接电阻和电容元件。COMP引 脚从内部驱动发送器模块，将运算放大器输出电压转换 为调制脉冲输出，用于驱动数字隔离变压器。在隔离式 误差放大器左侧，变压器输出信号解码后转换为电压， 驱动放大器模块。放大器模块产生EAOUT引脚上的误差 放大器输出，驱动DC-DC电路中PWM控制器的输入。
要对无传感器IPMSM驱动实施EKF技术，双轴坐标系的选 择至关重要。佳选择是采用转子上安装的d轴和q轴旋转 坐标系。但估计器的输入矢量(电流和电压)取决于转子位 置，所以这种方案与IPMSM无传感器速度控制不兼容。实 施过程中可观察到，转子初始位置的估计误差可能会将误 差引入EFK相对于实际系统的处理过程中，从而引起严重 后果。
对于这种情况，Boussak建议在转子坐标系中调准IPMSM 控制。速度和位置仅利用定子电压和电流测量结果来估 计。基于EKF的观测器所使用的电机模型含有安装于定子 框架上的固定坐标系α-β ，因此立于转子位置。导出 IPMSM在固定坐标系中的非线性动态模型，以完成估计器 公式：
在图1的建议估计器及所导出的公式中，误差信号Vds_error由 PI补偿器处理，以导出转子的转速，而转子的角度则通过对估计的速度进行积分而算得。其它常见方法用微分法计 算速度，但这会使系统易受噪声影响。Bon-Ho Bae的实验 研究表明，建议估计器能够为应用提供非常准确且可靠的 速度信息。但在零速和低速时，反电动势电压不够高，无 法用于所建议的矢量控制。因此，对于从零速度开始的无 缝操作，估计器利用恒定幅度和预定模式频率来控制电 流。这里，同步坐标系的角度通过对频率进行积分而导出 (初始启动方法)。
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