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[09-12 18:39:56] 来源：http://www.88dzw.com 传感技术 阅读：8889次
文章摘要：３ 基本功能和特点线性电流传感器ＩＲ２１７５是为了将电流信号从电机的高端驱动电路转换到低端驱动电路而设计的，这样，得到的电流信号就能够方便的用控制电路来进行处理。它的模拟输入信号是串联在相绕组回路中的取样电阻上的压降。随着电机相电流的变化，取样电阻上会产生一个很小的交流电压信号以作为ＩＲ２１７５ 的输入。它的输出是频率为１３０ｋＨｚ、以地为参考、占空比随电流大小变化的ＰＷＭ数字信号，经过电平转换后ＰＷＭ信号将被转换成以地为参考点的信号。ＩＲ２１７５ 输出信号的占空比范围从９％到９１％，当输入采样电阻上的压降为０，也就是相电流为０时，输出信号的占空比为５０％；输出电压的变化范围从－２６０ｍＶ至
高压线性电流传感器IR2175及其应用,标签：传感技术知识,传感器与检测技术,http://www.88dzw.com３ 基本功能和特点
线性电流传感器ＩＲ２１７５是为了将电流信号从电机的高端驱动电路转换到低端驱动电路而设计的，这样，得到的电流信号就能够方便的用控制电路来进行处理。它的模拟输入信号是串联在相绕组回路中的取样电阻上的压降。随着电机相电流的变化，取样电阻上会产生一个很小的交流电压信号以作为ＩＲ２１７５ 的输入。它的输出是频率为１３０ｋＨｚ、以地为参考、占空比随电流大小变化的ＰＷＭ数字信号，经过电平转换后ＰＷＭ信号将被转换成以地为参考点的信号。ＩＲ２１７５ 输出信号的占空比范围从９％到９１％，当输入采样电阻上的压降为０，也就是相电流为０时，输出信号的占空比为５０％；输出电压的变化范围从－２６０ｍＶ至＋２６０ｍＶ当采样电阻两端的电压值超过这个范围时，输出信号的占空比将达最大值９１％，此时明显已不能反映相电流的变化了，因此过载电流流过取样电阻时所产生的电压应小于或等于２６０ｍＶ。例如：对于１０Ａ的过载电流，取样电阻应为２６ＭΩ。而且，当输入信号的幅值超过２６０ｍＶ时，在ＩＲ２１７５的ＯＣ端将输出一个典型值为２μｓ、低电平有效的过流信号。ＰＯ是开漏的ＰＷＭ输出脚，由于它输出的是数字信号，因此很容易和工作电压为３．３～１５Ｖ的控制电路进行接口。使用时只需要在PO端接一个上拉电阻即可（上拉电阻的大小可根据与PO所连接电路的输入电流来进行选择，其典型值为1～10kΩ）。
综上所述，ＩＲ２１７５具有以下显著功能特点：
（１）ＩＲ２１７５可提供电流反馈信息，还可提供更高带宽和更大加速度的高速频率输出（ｆｏ＝１３０ｋＨｚ） ，能满足要求严格的伺服电机应用，如高速打印、包装机械、机器人和定位平台等自动化应用。
（２）ＩＲ２１７５具有２．０μｓ过电流关断信号输出，可以直接与微处理器或数字信号处理器进行连接。现有线性电流传感的光学或霍尔效应系统的关断时间一般长达３～４μｓ，通常需要两个外置比较器和一个电平转换运算放大器才能达到与此相同的功能。
（３）ＩＲ２１７５无需设置光耦合器，确保了系统性能的持久稳定，有助于提高系统可靠性。因为随着光耦合器老化，发光管 （ＬＥＤ） 和接收器件之间的电流传输比（ＣＴＲ）将逐渐减弱，有可能造成系统故障。
（４）ＩＲ２１７５采用ＰＷＭ数字信号输出，并用自举电源取代了专用辅助电源，从而有效减小了器件尺寸，减少了零件数目。
（５） 电机驱动器电路采用ＩＲ２１７５可省去外置光学或霍尔效应传感器，从而进一步缩小电路尺寸、简化设计并提高可靠性。
４ 典型应用电路
图２为ＩＲ２１７５应用于三相交流伺服系统时的电路连接图，图中，三相永磁无刷电动机Ｖ相和Ｗ相绕组回路中分别串联一个０．０１Ω的采样电阻Ｒ１和Ｒ２，它们两端的电压可分别作为两个ＩＲ２１７５电流传感器的输入，ＶＣＣ和ＶＳ间连接一个自举二极管，ＶＢ和ＶＳ之间接一个自举电容。本系统中，笔者分别采用快恢复二极管ＩＲＦ１０７和１０μＦ的钽电容作为自举二极管和自举电容。
ＶＢＳ是一个在ＶＳ电压的峰值上面浮动的电源在大多数情况下，ＶＳ是一个高频方波。有许多方法可以产生ＶＢＳ悬浮电源，其中之一就是采用自举电路。该方法的优点是简单、便宜。图２中的自举电源是由二极管Ｄ１、Ｄ２和电容器Ｃ１、Ｃ２组成的，它的工作原理是：当ＶＳ通过低端ＩＧＢＴ下拉到地时，自举电容Ｃ１或Ｃ２便通过自举二极管Ｄ１或Ｄ２用１５Ｖ的ＶＣＣ电源进行充电，从而提供了电源ＶＢＳ。当ＶＳ通过高端开关被拉到最高电压时，ＶＢＳ是浮动的，此时自举二极管被反向偏置，从而阻断了充电回路。
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