ZHCUBV3 March   2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 主要产品
      1. 2.3.1 TMCS1123
      2. 2.3.2 ADS7043
      3. 2.3.3 AMC1035
      4. 2.3.4 REF2033
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 霍尔效应电流传感器原理图设计
    2. 3.2 模数转换器
      1. 3.2.1 Δ-Σ 调制器
        1. 3.2.1.1 共模电压限制
        2. 3.2.1.2 输入滤波
        3. 3.2.1.3 用于连接 MCU 的接口
      2. 3.2.2 12 位 SAR ADC
        1. 3.2.2.1 共模电压限制
        2. 3.2.2.2 输入滤波
        3. 3.2.2.3 用于连接 MCU 的接口
    3. 3.3 电源和基准电压
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试设置
      1. 4.3.1 注意事项
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 直流性能
        1. 4.4.1.1 模数转换后的输出电压噪声和 ENOB
        2. 4.4.1.2 线性度和温漂
      2. 4.4.2 交流性能
        1. 4.4.2.1 SNR 测量
        2. 4.4.2.2 延迟测试
      3. 4.4.3 PWM 抑制
      4. 4.4.4 过流响应
      5. 4.4.5 相邻电流抑制
      6. 4.4.6 电源抑制比
      7. 4.4.7 数字接口
  11. 5与竞争对手器件的性能比较
    1. 5.1 有效位数
    2. 5.2 延迟
    3. 5.3 PWM 抑制
  12. 6设计和文档支持
    1. 6.1 设计文件
      1. 6.1.1 原理图
      2. 6.1.2 BOM
      3. 6.1.3 PCB 布局建议
        1. 6.1.3.1 布局图
    2. 6.2 工具与软件
    3. 6.3 文档支持
    4. 6.4 支持资源
    5. 6.5 商标
  13. 7作者简介

4.4.3 PWM 抑制

对于基于 IGBT 的三相逆变器，在 PWM 开关期间，相电流会受到高达 10kV/μs 的大共模电压瞬变影响，这会影响电流传感器的精度。因此，PWM 抑制也称为共模瞬态抗扰度 (CMTI)，是提供精确电流测量所需的一项重要参数。为了测试 TMCS1123 的 PWM 抑制性能，我们使用了一个三相逆变器、320VDC 母线 (TIDA-010025) 和一个交流电机。TIDA-010937 上的 TMCS1123 连接到三相逆变器的 U 相，并且 C200 MCU 上的软件配置为使用 ADS7043 数据转换器在 1200 个 PWM 周期内对相电流进行采样。同时，从 PWM 周期开始到 PWM 周期结束，持续地调整 ADC 的转换开始时间，使片上系统 (SoC) 的每个新 PWM 周期以 60ns 步长增加。这意味着在一个 PWM 周期内进行 16MHz 的等效采样电流测量。为了确保在 1200 个 PWM 周期（10kHz PWM 周期）内电流保持不变，电流被设置为 3A 直流。测试设置如图 4-13 所示。

GUID-20240201-SS0I-TW6L-1RB4-RG6NL4GLWJCQ-low.svg图 4-13 TMCS1123 PWM 抑制测试设置

在图 4-14 中，蓝色曲线是示波器的输出电压波形，红色曲线是使用电流探头测得的 TMCS1123 输入电流。TIDA-010025 会输出 3A 的平均直流电流。出现较小瞬态噪声尖峰的原因是示波器对 IGBT 逆变器 PWM 开关很敏感。

GUID-20240201-SS0I-MQ3Z-3ZPD-2NTCGC07JJTT-low.png图 4-14 使用示波器测量 TMCS1123 的输出电压和输入电流

图 4-15 显示了相电流测量（蓝色为使用 ADS7043 SAR ADC 时的测量数据，如前所述）。蓝色曲线是使用时间触发的 ADS7043 测得的 U 相电流波形，如前文所述（16MHz 等效采样速率），红色曲线是 U 相电压波形。TMCS1123 输出上在 PWM 开关期间没有振铃；因此，TMCS1123 在 PWM 开关期间也能保持高精度。

GUID-20240201-SS0I-PS6J-JW26-FN7TMWDRZFCL-low.png图 4-15 使用时间触发的 ADS7043 ADC 在一个 PWM 周期采样而得出的 TMCS1123 电流