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关于DRV8312电流检测电路的疑问

Other Parts Discussed in Thread: DRV8312, DRV8301

如上图所示,这是InstaSPIN User Guide中电流检测部分的描述

请问这里的17.30A/V是指正负17.30A对应0到3.3V吗?

也就是

17.30A对应3.3V

0A对应1.65V

-17.30A对应0V

电流检测电路如下

这个电路我用Multisim和Tina都仿真过,但是似乎都有问题

Multisim仿真结果如下(没有用真实器件仿真,采用虚拟器件仿真):

上图为直流电流源给定17.30ADC,输入输出仿真结果图。VCC1、R4、R5这部分电路的作用是什么呢,是设置一个直流偏置点吗?可是这点的电压随着输入电压的而变化是为什么呢,请看接下来的仿真图

下图为输入电流为0A时的仿真结果。可以看到,万用表XMM2显示电压为R4、R5对VCC1的分压。且最终输出也为这个分压值,但是这个分压值是1.576V,为什么不设计为3.3V/2=1.65V呢?

上图为输入电流-17.30A的仿真结果,可以看到R4、R5分压点的电压又变化了。

通过上面三种直流电流输入条件下的分析结果看,检测电路像是对应为:

17.30A对应3.3V

0A对应1.65V

-17.30A对应0V

用正弦信号仿真的结果如下,因采样电阻为10mohm,所以用信号源模拟采样输入信号

上图为Multisim连续信号仿真图,输入信号为频率500Hz,幅度86.5mV的正弦信号(模拟峰值电流8.65A)

从仿真结果看,电流为峰值为8.65A时,运放输出范围接近轨至轨,那么电流的检测对应关系是不是应该为:

8.65A对应3.3V

0A对应1.65V

-8.65A对应0V

 

上图为Multisim连续信号仿真图,输入信号为频率500Hz,幅度173mV的正弦信号(模拟峰值电流17.30A),可以看到,输出信号出现失真

 

用Tina的仿真结果也不理想


上图为输入86.5mV 500Hz正弦,已出现失真

 

上图为输入173mV 500Hz正弦,同样失真

 

其实,InstaSPIN User Guide5.2章节介绍的电路并没有DRV8312的检测电路复杂,也很好理解,可以最终设计时DRV8312为什么没有用5.2章节介绍的电路呢?



疑问1. DRV8312电流检测电路原理

疑问2. 3.3/0.01/19.08 = 17.30A/V ,这个电流检测关系是怎么对应的。对于AD输入范围0V到3.3V,电流是如何对应的,0V对应多少A,1.65V对应多少A,3.3V对应多少A?

  • 在Multisim中用真实器件作了仿真 结果如下:

    下图为输入峰值正负86.5mV正弦信号,模拟峰值正负8.65A的正弦信号,用直流档位观测,可以看出输出同样得到了正弦

    下图为交流档观测,可以看出,得到了对称了正弦信号,信号没有失真

    下图为输入0V,模拟0A电流的波形,可以看出,0A时运放输出为R4、R5对2.5V分压,1.587V。对2.5V的分压为什么不设置为1.65V呢

    输入173mV模拟17.3A电流峰值是依然失真

    交流档位观测如下:

    不过,从头文件中的定义可以看出,17.3A为Full Scale,因此,测量范围应该为正负8.65A对应0V到运放供电电源,至于为什么将0A设置为1.587V而不是1.65V,是应为运放电源上的RC滤波吗?

    qsg_hw_drv8301_revd.pdf中的这段描述是什么意思呢,为什么是Insure that your IQ variable is >= 0.5 * the ADC value

    USER_IQ_FULL_SCALE_CURRENT_A 这个变量的含义是什么呢?

    Insure that your IQ variable is >= 0.5 * the ADC value
    # USER_IQ_FULL_SCALE_CURRENT_A (10.0)

     


    然而,在DRV8301电路板中,滤波电路的设计是和InstaSPIN手册5.2章节的电路一致的,那么8312中为什么使用了另外的结构呢?

    下图为DRV8301电路板电流采集电路仿真,检测电阻为0.002ohm,电流检测峰值为41.25A,仿真时用正负82.5mV正弦模拟电流。

    0A时,运放输出为1.65V


    DRV8312中为什么没有用类似的电路呢

  • Tina的仿真结果也对了,找到之前的问题了,是2.5V问题,之前用的发生器,换作电压源就好了,下图为模拟输入峰值正负8.65A时的仿真结果,信号输入既可以用电流发生器产生也可以用电压发生器产生,仿真时用电压发生器模拟.

    下图为输入0A时的仿真结果

    从以上两图可以看出,Tina仿真结果与Multisim仿真结果一致

    还是之前的那些疑问

    0A电流时问什么将电压输出控制在1.59V(R4、R5对2.5V分压值)而不是1.65V?

    DRV8312为什么没有采用和DRV8301类似的运放电路呢?

  • 请大家帮忙看一下
  • 好学生啊 膜拜
    电路的大概原理是通过运放将采样电阻上的电压差转换为AD口能采集的0-3.3V范围
    包括了电流的正反向留
  • 您好 感谢您的帮助

    您的解释可以理解

    请问您能否解答下在DRV8312电流检测电路中 为什么不将偏置点设置为1.65V呢

    28.7K和49.9K对2.5V的分压是1.59V

  • 请大家帮忙解答一下
  • 帖子中的疑问请大家指点一下 多谢
  • 请大家帮忙解答一下 谢谢
  • 根据你仿真的电路,求得输入输出关系式如下,Uout = 19.0542406*Uin+1.659777,所以偏置电压还是1.65V,放大倍数为19.05与TI 的文档相符
  • current = (3.3/4096*ADRESULT-1.65977)/19.0542406/0.01