如圖1所示，基本上有三種不同的方法來測量三相電動機驅動係統中的電流：低側

、直流鏈路和直列測量。圖1所示的是傳統三相PWM逆變器，該逆變器使用三對功率MOSFET（絕緣柵雙極晶體管IGBT也很常見）來驅動直流電動機。該圖還包括高側電流感應
，其通常在顯著錯誤情況下使用，比如接地電路短路的情況。

 

圖1：三相電機驅動係統的各種電流感應方法

 

許多設計人員使用前兩種方法（低側

、直流鏈路及其各種組合）
，因為標準電流感應解決方案很容易獲得——通常具有快速響應時間、更高帶寬
、快(kuai)速(su)輸(shu)出(chu)轉(zhuan)換(huan)速(su)率(lv)和(he)低(di)共(gong)模(mo)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)。但(dan)是(shi)，這(zhe)些(xie)現(xian)有(you)的(de)產(chan)品(pin)可(ke)通(tong)過(guo)低(di)側(ce)或(huo)直(zhi)流(liu)鏈(lian)路(lu)感(gan)應(ying)相(xiang)電(dian)流(liu)，但(dan)並(bing)不(bu)意(yi)味(wei)著(zhe)就(jiu)是(shi)最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。用(yong)這(zhe)些(xie)方(fang)式(shi)測(ce)量(liang)電(dian)流(liu)的(de)主(zhu)導(dao)思(si)想(xiang)是(shi)試(shi)圖(tu)複(fu)製(zhi)被(bei)驅(qu)動(dong)到(dao)電(dian)機(ji)繞(rao)組(zu)中(zhong)的(de)電(dian)流(liu)。這(zhe)種(zhong)複(fu)製(zhi)情(qing)況(kuang)發(fa)生(sheng)在(zai)軟(ruan)件(jian)中(zhong)；它可廣泛參與，但不夠精確。

 

直列式電流感應方法看似是最合理的，因為這是最終要測量的電流。但這種方法存在一個問題。驅動MOSFET或IGBT的PWM信xin號hao對dui電dian流liu感gan應ying放fang大da器qi造zao成cheng嚴yan重zhong破po壞huai。感gan測ce電dian阻zu處chu的de共gong模mo信xin號hao從cong電dian源yuan電dian壓ya被bei驅qu動dong到dao接jie地di，具ju有you非fei常chang快kuai速su的de瞬shun態tai開kai關guan特te性xing，而er電dian流liu感gan應ying放fang大da器qi試shi圖tu測ce量liang感gan測ce電dian阻zu本ben身shen的de小xiao差cha分fen信xin號hao。圖tu2是由PWM逆變器產生的正弦相電流（紅色波形）的示波器截圖。這種情況下，PWM頻率為100兆赫（MHz），由LMG5200 GaN半橋功率級提供（更多詳細信息
，請參見底部的TI設計）。需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)，快(kuai)速(su)開(kai)關(guan)信(xin)號(hao)是(shi)直(zhi)列(lie)式(shi)電(dian)流(liu)感(gan)應(ying)放(fang)大(da)器(qi)測(ce)量(liang)相(xiang)電(dian)流(liu)時(shi)所(suo)接(jie)收(shou)的(de)信(xin)號(hao)。這(zhe)就(jiu)像(xiang)在(zai)有(you)颶(ju)風(feng)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，當(dang)杯(bei)子(zi)在(zai)海(hai)上(shang)漂(piao)浮(fu)，而(er)試(shi)圖(tu)測(ce)量(liang)杯(bei)中(zhong)液(ye)體(ti)一(yi)樣(yang)。難(nan)怪(guai)大(da)多(duo)數(shu)設(she)計(ji)師(shi)會(hui)考(kao)慮(lv)使(shi)用(yong)低(di)側(ce)感(gan)應(ying)！下麵我們將介紹另外一種方法。

 

圖2：在快速共模瞬變期間測量相電流

 

描述潛在優勢之前
，先解釋一下增強型PWM抑製。增強型PWM抑(yi)製(zhi)是(shi)一(yi)種(zhong)有(you)源(yuan)電(dian)路(lu)，它(ta)比(bi)傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)更(geng)快(kuai)速(su)的(de)穩(wen)定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。因(yin)為(wei)電(dian)流(liu)感(gan)應(ying)放(fang)大(da)器(qi)可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)具(ju)有(you)快(kuai)速(su)轉(zhuan)變(bian)的(de)輸(shu)入(ru)共(gong)模(mo)信(xin)號(hao)，所(suo)以(yi)這(zhe)些(xie)擾(rao)動(dong)在(zai)設(she)備(bei)輸(shu)出(chu)傳(chuan)播(bo)時(shi)將(jiang)降(jiang)至(zhi)最(zui)低(di)。減(jian)少(shao)這(zhe)些(xie)幹(gan)擾(rao)（被設計者親切地稱為“振鈴”）的另一種方法是使用高帶寬放大器（在MHz範圍內）盡快穩定輸出
，但這種方法的成本可能很昂貴。

 

圖3suoshiweizaimeiyouzaoshengyinrudeqingkuangxia，meigexiangdeshuchudianyaxinhao。hongseboxingshixinhao，biaoshigonglvjingtiguanjinkenengjiejinzhengxianboxingdifuzhidaodiandongji
，gaijingtiguanyidianzifangshihuanxiang。dianliuganyingfangdaqijiangjinglicongdianyuangui（例如
，VBATT = 48V）到接地的輸入共模電壓信號。

 

圖3：使用增強型PWM抑製的預期電壓波形

 

 

共模PWM瞬態抑製允許在電流感應放大器的輸出上具有較少的“振鈴”。不得不等待電壓信號穩定是主要的缺點，特別是對於需要低忙閑度（≤10％）的係統更是如此

，因為測量電流的時間縮短了（在工業上通常稱為消隱時間）。

 

 

與高共模輸入電壓相結合，增強型PWM抑yi製zhi可ke監jian控kong直zhi列lie式shi電dian流liu。前qian麵mian討tao論lun過guo，由you於yu其qi暴bao露lu的de惡e劣lie環huan境jing
，電dian流liu感gan應ying放fang大da器qi的de魯lu棒bang性xing是shi必bi須xu的de。除chu這zhe一yi要yao求qiu外wai，放fang大da器qi還hai必bi須xu具ju有you高gaoAC和DC精度
，為係統設計人員提供精確的電流傳感器測量。

 

 

增強型PWM抑製的另一個優勢很微妙
，但又很重要。通過增強型PWM抑製
，當電流隔離並非係統所要求時
，設計人員無需使用隔離的電流感應設備。客戶經常使用隔離設備來解耦PWM信號通過感測電阻時產生的噪聲。使用增強型PWM抑製不再需要去耦。

 

 

我之前提到過這一優勢——算法優化。利用增強型PWM抑製
，不需要再複製或計算相電流，因為可直接得到現成答案。隻需很少的軟件就能有效地運行電機。

 

 

我想談談最後一個優勢——提高電機效率，這對設計師來講可以說是最重要的。電機製造商和電機驅動係統設計者一直在尋找提高電機效率的方法。高AC和DC精度、快(kuai)速(su)的(de)輸(shu)出(chu)響(xiang)應(ying)和(he)減(jian)少(shao)消(xiao)隱(yin)時(shi)間(jian)使(shi)得(de)電(dian)機(ji)以(yi)盡(jin)可(ke)能(neng)高(gao)的(de)效(xiao)率(lv)運(yun)行(xing)。多(duo)相(xiang)電(dian)機(ji)的(de)精(jing)確(que)定(ding)時(shi)控(kong)製(zhi)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)減(jian)少(shao)消(xiao)隱(yin)時(shi)間(jian)
，從(cong)而(er)最(zui)大(da)化(hua)電(dian)機(ji)效(xiao)率(lv)。

 

圖4所示為五大優勢。

 

圖4：增強型PWM抑製的五大優勢