马达控制三相变频器中相电流Shunt 检测电路设计

Shunt的3倍，即压摆率应为1-Shunt方式的1/3。所以对于一个PWM频率10KHz，5%最小占空
比，3.3V的MCU系统来说，运放的压摆率SR=3.3V/0.48us=6.9V/us。

4 3-Shunt电流检测

3-Shunt电流检测即利用3个Shunt电阻检测ABC三相相电流。因为任意两相电流都可以计算出第三相电 流，而且在一个PWM周期里，最小PWM占空比只能出现在某一相，所以在一个PWM周期里，出现最小 PWM占空比的相电流可以不检测而通过其他两相计算得到。这就意味着每相相电流检测窗口时间没有了 最小PWM占空比的限制。另外，当电机控制系统零电位参考取负母线电压时有

公式2

其中Vdc为母线电压。所以三相占空比之和应为1.5。若C相出现最小占空比5%，那么A相占空比与B相占
空比之和为1.45。因为各相占空比最大为1，所以假设A相占空比达到最大值，则B相占空比达到最小值， 即45%，此时B相相电流检测窗口时间达到最小值。对于一个PWM频率20KHz的马达系统，此时B相相电
流检测窗口时间为50us×45%=22.5us。那么对于一个3.3V的MCU系统来说，还是假定上升沿时间占相电流 检测窗口的20%，则运放的压摆率SR=3.3V/（22.5us×20%）=0.73V/us。

结论
Shunt电流检测广泛应用于各类交流电机控制器中。不同的Shunt电流检测方式对电路中运放的压摆率参数 要求不一样，该参数跟控制系统中的PWM频率，最小占空比有关。由本文可知，在其他参数相同情况下，

公式3

例如当PWM频率为20KHz，最小占空比为5%和上升沿时间占相电流检测窗口的20%情况下，三种Shunt电 流检测电路中运放的压摆率最小值如表1所示。