大器的放大倍数很大 VH≈0，B≈0。
3. 

 

电流信号处理

由于霍尔传感器的输出为电流信号 Is，为了将电流信号送模/数（A/D）转换器进行转换，
将霍尔传感器的输出通过已知阻值的测量电阻 Rm，其两端电压降 Vm 与电流信号 Is 成正
比，电流信号就线性转换为电压信号 Vm，即可经模/数转换后送入计算机。
4. 
在本系统中，ADC 模块电流模拟输入信号处理电路中,Iu 为霍尔传感器对直线电机三相交
流电检测后输出的电流信号之一。LF353N 为一放大器集成芯片，在 X201A 处作为电压跟
随器使用，其作用是改善采样电流输出信号;而在 X201B 处作为反相器使用。通过调节电
位器 R203 的有效阻值，可以保证电流信号 Iu 在可预测的幅值范围内变化时，处理电路
输出的信号 CH1A 在±5V 的电压范围内，以满足模/数转换器对输入模拟电压信号的要求
 

对转换后的电压信号的采集是电流检测的重要组成部分。DSP 芯片 TMS320LF2407A 带有
内置采样和保持电路的 10 位模/数转换器，但只能接收 0V-3.3V 的单极性信号，同时由于
系统对电流检测精度要求较高，所以采用 Maxim 公司的 14 位 MAX125 型转换器作为信
号采集单元的核心。MAX125 的八路输入通道均有±17V 的输入故障保护电路，采样电压
的范围是-5V～+5V,非常适合基于 DSP

 

的直线电机电流数据检测系统应用。

在本系统中，霍尔传感器检测到的两相电流信号 Iu、Iv 通过处理电路转换为电压信号
CH1A、CH2A 后，再送 MAX125 芯片进行模/数转换。由于直线电机绕组采用星形连接，

 

根据电机学原理：
Iu+Iv+Iw=0
在检测出 Iu、Iv 后，可通过计算求出 Iw。因此在硬件设计时只需对三相交流电中的任意两
相进行检测、数/

 

模转换，以降低硬件成本。

4. 

 

电流的过流与保护

直线电机起动时的电流非常大或因控制回路、驱动电路等误动作，造成输出电路短路等故
障，导致过大的电流流过电机驱动系统中的绝缘三双极型功率管（IGBT），都会使流过
IGBT 的电流超出其额定电流而将其烧毁。因此需要有快速检测出过大电流的电路，在
IGBT

 

承受过大电流时，采取合理的过流保护措施，及时将其关断，使其免遭损坏。

利用电流霍尔传感器检测母线电流，当产生过流信号时，将信号传给 DSP 控制系统，引
起 PDPINTA

 

（功率驱动保护中断输入）中断，关断控制信号波形发生。

过流过压故障检测电路电容 C 起滤波的作用，电位器 VR 给出参考电压，调节 VR 可以改
变使保护电路动作的电源电压值。Iu1 和 Iw1 经比较器比较后，其输出信号经光耦后送到

 

逻辑芯片 ,与其他过压（三相交流电压）检测信号逻辑之后产生信号 SPDPING，送到
DSP 的 PDPINTA，去封锁 DSP 的 PWM 口。所有 PWM 输出管脚全部为高阻状态，同时向
DSP 内核发出一个中断请求，通知 CPU 有异常情况发生。
5. 

 

实验结果