СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №4/2013

Точноеизмерениебольшихтоковваж но для автомобильных систем управле ния, таких как электроусилители руле вого управления (EPS, Electric Power Steering), автоматическое переключе ниепередач, управление трансмиссией, впрыском топлива, тормозными кла панами и активной подвеской. Все эти приложениятребуют точногорегулиро вания тока через электродвигатель или соленоид. При помощи тока устанавли вается момент двигателя и происходит управление электромагнитом. Можно разработать точный измерительный усилитель больших токов для контроля индуктивныхтоковнагрузкившироком диапазоне входных синфазных напря жений. Схема подходит для приложе ний, в которых входное синфазное на пряжение становится отрицательным ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 56 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2013 из за индуктивного скачка обратного напряжения, переполюсовки батареи или переходных процессов. И ЗМЕРЕНИЕ ТОКА В EPS Вотличиеот стандартныхусилителей рулевогоуправления, электрическаясис тема не содержит гидравлического на сосаилижидкости. Вместоэтогоонаос нащена электродвигателем, который присоединёнк зубчатойрейкерулевого механизма через редуктор. Когда води тельповорачиваетруль, датчикрулевого механизма определяет положение руля и скорость вращения. Затем система пе редаёт эту информацию, вместе с вход нымсигналомот датчикамоментаруле вого механизма на валу привода, в мо дуль управления электроусилителем руля. Для определения необходимой поддержки управления, в модуль также поступают сигналыотдатчикаскорости автомобиля, систем управления тягой и курсовой устойчивостью (см. рис. 1). Интерфейс с модулем питания в дан ном случае позволяют модулю управ ления регулировать ток через элек тродвигатель. Увеличение тока через двигатель повышает усиление, и на оборот. Управление током электродви гателя осуществляется посредством напряженияШИМна клеммах двигате ля при помощи Н моста (см. рис. 2). Фаза сигналов на четырёх затворах транзисторов определяет направление вращения и скорость электродвигате ля. Соответствующая таблица истин ности суммирует различные режимы работы для полной схемыН моста (см. таблицу). Электродвигатель представ ляет собой индуктивнуюнагрузку. Для определения момента усредняется ре зультирующий ток пульсаций. Этот ток даёт представление о результирующей поддержке рулевого усилия, которое схема предоставляет водителю. Управление Рулевая колонка Датчик угла поворота Модуль управления электроусилителем руля Датчик скорости автомобиля Контроль тягового усилителя Контроль устойчивости Датчик момента Двигатель Рис. 1. Структурная схема электроусилителя руля автомобиля M R SENSE V BAT I M Φ 2A Φ 1B Φ 1A Φ 2B Рис. 2. Принципиальная схема Н моста Входной каскад RS + V CC RS – SHDN GND Шина FB Выход R 1 R 2 REFIN Опороное напряжение – + – + АЦП Микроконтроллер M R SENSE 12 В Φ 2 Φ 1 Φ 1 Φ 2 Рис. 3. Подключение электродвигателя в схему полного Н моста Контроль тока нагрузки ШИМ при помощи высоковольтного токочувствительного усилителя Маурицио Гавардони, Акшей Бхат (США), MAXIM integrated TM Перевод Андрея Данилова Микросхема МАХ9918 позволяет контролировать рециркулирующий ток диодов и ток источника питания в схеме управления индуктивной нагрузкой. © CТА-ПРЕСС