跟着比如动力之星等节能规范在家电，医疗，电动车等商场的接纳和推行，以磁场定向操控（FOC）算法为根底的高能效三相变频器广泛用于各类沟通电机驱动使用中。FOC算法需求准确检测三相电流，Shunt电流检测电路因其本钱低精度较高取得了广泛使用。本文将讨论shunt电流检测电路设计及不同Shunt电流检测电路对运算扩大器的要求。
磁场定向操控算法通过一系列的前向Clarke运算和Park运算将检测得到沟通电机的三相相电流处理，直接得到转矩重量和磁通重量，通过经典的PI算法对其进行准确操控，然后确保电机能以最佳的扭矩高效运转，完成准确的速度改变操控，算法框图如图1。由此可知，相电流检测的精度是决议整个电机操控功能的一个重要因素。一般来说，相电流检测共有闭环霍尔，Shunt电阻，开环霍尔三种方法。Shunt电阻因其精度较高（全温规模校正后精度2%至5%），本钱低而得到广泛使用。
Shunt电流检测电路设计
常用的Shunt电流检测电路如图2所示。Shunt电阻将电机的相电流转化为相电压，通过RC低通滤波，偏置电压预置之后通过运放扩大，输出给MCU（如TI的C28xx系列）内部12bitADC。
关于RC低通滤波部分，该滤波器可明显减小功率部分的开关噪声，进步相电流检测精度。可是该滤波器并不能选用高阶滤波器，一是本钱考虑，二是高阶滤波器尽管衰减作用更好，可是滤波器群延时也相应明显添加，约束了可检测相电流的最小PW占空比，下降FOC体系操控精度，一般来说，滤波电路不宜高于2阶，RC常数取在100ns到200ns之间。由于相电流方向可正可负，所以Shunt电压也带有极性，而一般MCU内部ADC并非双极性ADC，所以在滤波电路之后有一个电阻分压偏置电路将电压转化为单极性。通过一级扩大器之后得到动态规模扩展至电源轨的信号，以进步信噪比。
