ODrive运放电路的分析和替代方案

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一、电流采样范围的计算

这是一个典型的Lowside电流采样运放电路,下图:
ODrive运放电路的分析和替代方案

  • 实际运用中会增加阻容做滤波处理。
  • (SP1-SN1)就是电流在R5采样电阻上产生的压降,(SP1-SN1)= 电流 x 采样电阻1mΩ,
  • 电流有时从上向下流过,有时从下向上流过,(SP1-SN1)有时为正有时为负,所以需要偏置电压1.65V,
  • Vo的输出范围是0—3.3V,以1.65为中心,上下幅值1.65V,所以(SP1-SN1)的压降范围是以0为中心,上下幅值1.65/20=0.0825V,
  • 电流采样范围 = 电压/电阻=0.0825V / 1mΩ = 82.5A。扣除可能的波动和边缘,合理范围是60A。

二、DRV8301

DRV8301可设置4个放大倍数,通过SPI接口配置寄存器实现。下图:

ODrive运放电路的分析和替代方案

三、ODrive的电流采样范围

ODrive运放电路的分析和替代方案

ODrive的采样电阻为0.5mΩ,
代码通过设置的电流采样范围,计算出需要的放大倍数。
下图第80行,max_unity_gain_current = 边缘 x 波动 x 采样电阻导数 = 0.9 x 1.35 x 2000 = 2430,
下图第81行,requested_gain = 2430 / 电流采样范围,
如果电流采样范围设置30A,放大倍数为80倍,
如果电流采样范围设置60A,放大倍数为40倍,
如果电流采样范围设置120A,放大倍数为20倍,
如果电流采样范围设置240A,放大倍数为10倍,

四、运放替代方案

ODrive运放电路的分析和替代方案

  • 上图中,放大倍数固定为20倍,所以采样电流范围只能为120A,
  • 如果设置电流采样范围240A,经过代码计算出的放大倍数为10倍,与实际不符,除非更换R2/R4为10K,
  • 如果设置电流采样范围60A,经过代码计算出的放大倍数为40倍,与实际不符,除非更换R2/R4为40K,
  • 如果设置电流采样范围30A,经过代码计算出的放大倍数为80倍,与实际不符,除非更换R2/R4为80K,


ODrive运放电路的分析和替代方案文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-421231.html

  • 上图中,采样电阻为1mΩ,同样的电流流过,会产生比0.5mΩ大一倍的压降,放大倍数需要降低一倍,
  • 放大倍数固定为20倍,所以采样电流范围只能为60A,
  • 如果设置电流采样范围120A,需降低放大倍数为10倍,更换R2/R4为10K,
  • 如果设置电流采样范围30A,需增加放大倍数为40倍,更换R2/R4为40K,
  • 如果设置电流采样范围15A,需增加放大倍数为80倍,更换R2/R4为80K,


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    (完)

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