在电机控制中使用检测电阻

使用电流检测电阻器是电机控制系统设计趋势的一部分，受益于采用新的数字隔离技术。这些技术基于组件级标准IEC 60747-17的引入，为设计人员提供了更高的可靠性水平，其中规定了电容和磁耦合隔离器的性能、测试和要求。数字隔离提供了其他优势，例如更快的环路响应、允许集成过流保护以及更窄的死区时间。这样可以实现更平滑的输出电压，进而提供更好的扭矩控制。本文总结了基于光耦合器的传统技术与用于增强隔离的电感和电容技术之间的标准差异。它还概述了使用电机驱动器数字控制的系统，该电机驱动器包含用于检测绕组电流的电流检测电阻器。本文还将提供有关为该应用选择电流检测电阻器的建议。

应用于电机驱动器的隔离标准更新

电机驱动器的设计者很可能意识到需要遵守国际隔离标准。隔离是必要的，原因有很多：

• 它可以防止高功率电路接地连接的电噪声被感应到低功率信号线上。

• 它通过防止危险电压和电流转移到良性的低电压环境，为终用户提供电气安全。

IEC 61010-1 第 3 版标准规定，系统级设计人员必须了解导体之间的距离、空气中的距离（电气间隙）和表面上的距离（爬电距离）。它还规定他们必须知道导体和金属部件在灌封、模塑料和薄膜绝缘中的分离。设计人员应确保所选组件在符合IEC61010-1的系统上使用时能保证一定程度的安全性。根据标准 IEC 60747-17，增强型隔离使用行业公认的时间相关电介质击穿 (TDDB) 分析进行测试，这有助于推断设备的使用寿命和连续工作电压 (VIORM)。   

虽然采用 IEC 60747-17 (DIN V VDE V 0884-11) 专门定义了使用电感和电容技术的绝缘，但成熟的 IEC 60747-5-5 标准用于定义使用光耦合器技术的绝缘。但是，IEC 60747-5-5没有指定 TDDB 分析来确定连续工作电压或寿命。它依靠局部放电电压测试来确定工作电压，但没有定义设备的工作寿命。因此，电感和电容技术的额定寿命为 37.5 年，而基于光耦合器的隔离器没有定义。  

表 1 总结了光耦合器和非基于光耦合器的标准之间的主要区别。结论是，随着时间的推移，非基于光耦合器的标准将获得更多的认可，因为它们为设计工程师提供了更高的安全性和更长的使用寿命。

表 1：基于光耦合器和非光耦合器的隔离之间的主要区别  

图 1：具有数字隔离和检测电阻的三相电机驱动框图。