【摘錄于EETOP,， 來源：ADI 作者：Jens Sorensen】
?-&型模數(shù)轉(zhuǎn)換器廣泛用于需要高信號完整度和電氣隔離的電機驅(qū)動應(yīng)用。 雖然Σ-Δ技術(shù)本身已廣為人知，但轉(zhuǎn)換器使用常常存在不足,，無法釋放這種技術(shù)的全部潛力,。本文從應(yīng)用角度考察Σ-Δ ADC,，并討論如何在電機驅(qū)動中實現(xiàn)最佳性能。
簡介
在三相電機驅(qū)動中測量隔離相電流時,，有多種技術(shù)可供選擇,。圖1顯示了三種常用方法：一是隔離傳感器(如霍爾效應(yīng)或電流互感器)結(jié)合一個放大器,；二是電阻分流器結(jié)合一個隔離放大器,；三是電阻分流器結(jié)合一個隔離Σ-Δ ADC。
通常,，Σ-Δ ADC針對的是需要高信號質(zhì)量和電流隔離度的變頻電機驅(qū)動和伺服應(yīng)用,。隨ADC而來的還有解調(diào)和濾波，這些一般是由FIR濾波器(如三階sinc濾波器sinc3)處理,。Σ-Δ ADC具有最低的分辨率(1位),，但通過過采樣、噪聲整形,、數(shù)字濾波和抽取,，可以實現(xiàn)非常高的信號質(zhì)量。Σ-Δ ADC和sinc濾波器的原理已廣為人知且有據(jù)可查,。采用Σ-Δ ADC,，用戶可以自由選擇sinc濾波器延遲或輸出數(shù)據(jù)保真度,。抽取率較高時，延遲較長,，但信號質(zhì)量較高,；抽取率較低時則相反。這種靈活性對于電機控制算法設(shè)計十分有利,。通常,，算法的某些部分對延遲敏感，而對反饋精度較不敏感,。其它部分適合在較低動態(tài)特性和較高精度下工作，但對延遲較不敏感,。舉個例子,，考慮圖7 (a)所示的常規(guī)比例積分控制器(PI)。 4, 5 P部分和I部分采用相同的反饋信號工作,，意味著該信號的動態(tài)特性必須適合兩種控制路徑,。不過，P路徑和I路徑可以分離,，如圖7 (b)所示,。由此還可以再前進一小步，圖7 (c)顯示P路徑和I路徑分離,，并且采用具有不同動態(tài)特性的反饋信號工作,。
P部分的任務(wù)是抑制快速負載變化和快速速度變化，但精度不是主要考慮,。換言之,，低抽取率和短延遲的sinc濾波器對P部分有利。I部分的任務(wù)是確保穩(wěn)態(tài)性能穩(wěn)定且精確,，它要求高精度,。因此，高抽取率和較長延遲的sinc濾波器對I部分有利,。這就產(chǎn)生了圖8所示的實現(xiàn)方案,。本文所述的概念已在ADI公司的一個400 V電機控制平臺上得到實現(xiàn)和驗證。盡管缺少明確定義的采樣時刻,，但Σ-Δ轉(zhuǎn)換可用來測量電機電流而不會有混疊效應(yīng),。本文所述技術(shù)可將sinc濾波器對PWM信號的脈沖響應(yīng)正確對齊。以PI控制器為例,，本文說明可以調(diào)諧兩個并聯(lián)sinc濾波器來滿足控制算法的要求,，從而改善帶寬和穩(wěn)態(tài)性能。
