新能源汽车电流传感器的采样电路的讲解（五）

单片机

前面我们讲了，电流传感器的Ip电流为0V时，电流传感器Vout输出2.5V;当Ip等于+750A时，Vout输出为4.375V;当Ip电流等于-750V时，Vout输出为0.625V。从上面的数据可以看到Vout最低为0.625V到4.375V，不需要运放放大处理，进行滤波等处理后，可以直接送到单片机的AD口。

一般三项电机，会采样U、V、W三项其中两项电流即可，这样可以节省一个电流传感器，可以根据Iu+Iv+Iw=0计算另外一项电流。现在进行电流过流保护电路设计，即电机正转和反转都要设置过流点。电机正转时电流峰值到+750A就要进行电流保护，同理反转时电流峰值到-750A时，要封波处理关闭PWM。对应的正转Ip=+750A时对应的Vout=4.375V，反转Ip=-750A时对应的Vout=0.625V。

知道这些数据后，设计相关的硬件保护电路。为什么要设计硬件保护，不使用软件保护，这样还节约器件、减少成本等等。最主要的原因就是，软件保护要ms级，硬件保护可以达到us级，保护关断速度根本就不是一个量级，明显硬件保护更快。假设某型号IGBT（大部分大功率器件），可持续1ms极限峰值电流1000A，由于在短时间内电流功耗特别大，热量无论采取什么散热处理，都不可能把热量散出去到一个安全的点。所以要设计在1ms内关闭IGBT，由于软件调整一个闭环大概要5-10ms，根本没办法在1ms内关闭IGBT。所以这里只能使用硬件保护，关闭IGBT.

上图所示，用2in1 2903比较器和RC滤波电路组成的U向过流保护电路。U端是电流传感器的Vout，经过R6、R7、和C3组成低通滤波电路，送到比较器2903与参考电压VREF_HI和VREF_LO进行比较。由于电源用的是5V，防止电流传感器Vout输出饱和，所以比较器输入部分进行分压处理Uin=1/2U(Vout)，防止对比较器输入饱和电平。

当4.375V

从上图可知，电流传感器的核心主要由两部分组成，第一部分霍尔，第二部分运算电路。

当Vout>Vo，Ip母线电流正方向流动

电流传感器的系统架构

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