СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №4/2013

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ При использовании устройства, из меряющего ток, для контроля тока че рез электродвигатель, обеспечивается обратная связь в реальномрежиме вре мени с модулем управления. Этот мо дуль подстраивает коэффициент за полнения импульсовШИМ, пока ток не достигает своего целевого значения. Требуется установить низкоомный ре зистор в цепь прохождения тока, чтобы обеспечить небольшое падение напря жения. Токочувствительный усилитель на таком дифференциальном напря жении показывает величину тока. Существуют три метода измерения тока электродвигателя. Первый метод заключается в установке токочувстви тельного резистора между Н мостом и землёй на нижней ветви шины посто янного тока. Во втором случае токочув ствительныйрезистор устанавливается между плюсовой клеммой батареи иН мостом на верхней ветвишины посто янного тока. И, наконец, существует возможность выполнить измерение то ка ШИМ на самом электродвигателе. Любой из предложенных вариантов требуеткомпромиссов.Первыйметодяв ляется удобным, но добавляет нежела тельное сопротивление в цепь заземле ния. В нём также отсутствует возмож ностьдиагностикикороткогозамыкания наземлю.Нипервый,нивторойметодне позволяют постоянно отслеживать ток в демпферном диоде. Измерение тока ШИМпозволяетконтролироватьтокди ода и избавляет от нежелательного со противления в цепи заземления. Схема измерения тока ШИМ влечёт за собой значительные изменения ха рактеристик. Необходимо обеспечить защиту от больших синфазных напря жений, которые изменяются во всём диапазоне от нуля (GND) до напряже ния батареи. Следовательно, чтобыпо давить синфазные колебания, схема должна иметь не только расширенный диапазон входного напряжения, соот ветствующий этому изменению, но и превосходный коэффициент ослабле ния синфазного сигнала (КОСС) на частоте коммутации и её гармониках. Импульсные синфазные помехи и минимальный коэффициент заполне ния для ШИМ сигнала также предъяв ляют жёсткие требования на время установления токочувствительного усилителя. Для точного и линейного отклика схема измерения тока долж на иметь большое усиление, высокую точность и низкое напряжение смеще ния. Поскольку руль водителя является частьюпетли управления, линейность и точность исключительно важны. Лю бая нелинейность в схеме может ока заться критической при вождении, вызвав колебание или вибрацию. Это происходит в тот момент, когда авто мобиль совершает чрезмерно крутые манёвры. Подключение электродвигателя в схему полногоН моста (см. рис. 3) поз воляет реверсировать полярность при лагаемого к двигателю напряжения, что обеспечивает его вращение в любом направлении. Микросхема вы держивает синфазные напряжения в диапазоне –20…+75 В, что делает её невосприимчивой к индуктивному об ратному выбросу, переходнымпроцес сам в нагрузке и переполюсовке ба тареи. В микросхему встроен изме рительный усилитель. Его непрямая архитектура с обратной связьюпо току обеспечивает точное измерение тока с максимальным входнымнапряжением смещения 400 мкВ и ошибкой усиле ния 0,6%. Внешнее опорное напряже ние поддерживает двунаправленное измерение тока, для которого требует ся полный Н мост, и считывает одно направленный ток при работе в полу мостовой схеме. В двунаправленной системе выходное напряжение равно опорному напряжению при нулевом измеряемом токе. Модификациии с ре гулируемым, и с фиксированным уси лением позволяют этому компоненту обеспечить максимальнуюгибкость во всём разнообразии приложений. И ЗМЕРЕНИЕ ТОКА В ПРИВОДЕ СОЛЕНОИДА В автомобилях в качестве электроме ханических переключателей широкое применение находят электромагниты. Соленоид стартёра, например, передаёт большой электрический ток на элек тродвигатель стартёра, который, в свою очередь, приводит двигатель в движе ние. Однаконесколько системуправле ния в автомобиле используют электро магнитный привод для точного управ ления. Например, система дизельного двигателя для железных дорог полага ется на соленоиды в качестве слож ных электронно управляемых клапа нов. Они впрыскивают соответствую щие количества топлива напрямую в цилиндры двигателя под высоким дав лением. Чтобы гарантировать синхро низациюс дизельнымдвигателем, при ходится точно управлять временнойди аграммой этих клапанов при помощи блока управления двигателем. Резуль татомявляется относительно «зелёный» двигатель, который производит мень ше шума, вредных выбросов и потреб ляет меньше топлива. Другие приложе 57 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2013 – + + – V BAT 14 В Вход ШИМ Соленоид Токочувствительный усилитель Силовой ключ R SENSE Рис. 4. Типичная схема управления соленоидом (выполнена на мощном ключе) Реклама © CТА-ПРЕСС