电机驱动用的逆变器电路使用经整流过的直流电源。如图1所示，

图1

连接电机的 三相装有向各个桥臂供电的电力器件（这里是IGBT）。根据采用的直流电压及电流，电力器件有所不同。空调室外机（500V/20A）等 使用的是分立IGBT，冰箱压缩机（500V/1A）使用的是可以用微控制器直接驱动的 IPD（Intelligent Power Device，智能电力器件）等。用于矢量控制的三相电机电流，有以下检测方式。 

在各相的下臂晶体管和地之间安装分流电阻，用运算放大器进行电压放大，然后 通过微控制器的A-D转换器进行测量。与双电流传感器式相比，成本低，但采样时间 受限。

 在逆变器的地线上串联分流电阻，用计算放大器进行电压放大，然后通过微控制器的 A–D转换器进行测量。在一个PWM周期内，通过测量不同的2个输出点，计算三相电流。这种方式的成本最低，但是存在无法测量电流的时间，而且低速时这个时间会变长。

这是3种方式中成本最高的一种，随时能够测量电流，而且有着不易受噪声影响的优点。传感器装在三相电机驱动线中的二相上，剩余的一相电流通过下式计算：Iu + Iv + Iw＝0三分流电阻式 三分流电阻式逆变器电路如图2（a）所示。各相的下臂晶体管和地之间安装有分 流电阻，

图2

用运算放大器对其电压放大后，通过微控制器的A-D转换器进行电流测量。因为要减小发热导致的损耗，使用0.1Ω的分流电阻。因此，产生的电压很微 弱。如果使用0.01Ω的分流电阻，产生的电压只有 0.01Ω×10A＝0.1V 需要用运算放大器进行放大。通过分流电阻检测的电压以地为中心，在正负间摆动。为了能用A-D转换器测 量，要用运算放大器等对分流电阻的取样电压进行放大，转换为2.5V传感器的0～5V 信号，如图2（b）所示。

为防止三相的电流值因时间差变动，

图3

如图3（a）所示，在相同时间采样测量。另外，因为晶体管中的续流二极管（FWD），流出地的电流得以持续流动，而流入 地的电流取决于下臂晶体管的开通。因此，如图3（b）所示，无论是怎样的输出占 空比，在电流检测时间，下臂晶体管持续开通，自PWM计数器的三角波的波峰开始 采样。

电机电流I U、I V、I W,可以根据流入下臂电力器件x、y、z连接的分流电阻Rx、 Ry、Rz的电流Ix、Iy、I z求得。检测电流Ix、Iy、I z中，一个PWM的高电平输出时间比 其他的短，有可能获取不到正确的电压。因此，通常不采用这相电压，而是通过剩余 的二相电压进行计算。根据三相驱动波形的相位θs区分的6个区段（图4），电流检测相各不相同。

图4

以各区段输出效率最大的相进行计算。

 ① 区段1（θs＝0°～60°）：IV＝-Iy，IW＝-Iz，IU＝-IV - IW

② 区段2（θs＝60°～120°）：IW＝-Iz，IU＝-Ix，IV＝-IW - IU

③ 区段3（θs＝120°～180°）：IW＝-Iz，IU＝-Ix，IV＝-IW - IU

④ 区段4（θs＝180°～240°）：IU＝-Ix，IV＝-Iy，IW＝-IU - IV

⑤ 区段5（θs＝240°～300°）：IU＝-Ix，IV＝-Iy，IW＝-IU - IV

⑥ 区段6（θs＝300°～360°）：IV＝-Iy，IW＝-Iz，IU＝-IV - IW

单分流电阻式 单分流电阻式逆变器电路如图5所示。

图5

在逆变器的地线上串联分流电阻，用运 算放大器对其电压进行放大，然后通过微控制器的A-D转换器进行电流测量。与三分流电阻式相同，需要用运算放大器进行放大，但电压只向正侧摆动，所以 不需要位移电路。

 单分流电阻式电流检测，测量三相电流汇集到一路的电流。因此，通过测量一个PWM 周期内不同的二个输出点得到二相电流，计算剩余一相的电流，最终确定三相电流。图5.10说明了区段1（电气角0～60°）的计算方法。通过区段1的三相调制得到的 1个周期的PWM输出，有下列4种：

 （UVW）:（000）,（100）,（110）,（111）这里，0表示低电平（地侧晶体管开通），1表示高电平（VDC侧晶体管开通）。其中，输出（100）和（110）时，测量分流电阻的电压；输出（100）时，分流 电阻的电流是 Iy 和 Iz 之和；输出（110）时，分流电阻的电流与Iz相等。利用这些结 果和Iu + Iv + Iw＝0，可以按图7所示的公式求得三相电流。

图6

 在各区段之间，下式成立。单分流电阻式中，可测量的电流随时间变化（图7）。

图7

① 区段1（θs＝0～60°）：电流方向U→V、W（100），U、V→W（110） （110）：IW＝-Ir （100）：IU＝Ir IV＝-IU - IW

② 区段2（θs＝60°～120°）：电流方向U、V→W（110），V→W、U（010） （110）：IW＝-Ir （010）：IV＝Ir IU ＝-IV - IW

③ 区段3（θs＝120°～180°）：电流方向V→W、U（010），V、W→U（011） （010）：IV＝Ir （011）：IU＝-Ir IW＝-IU - IV

 ④ 区段4（θs＝180°～240°）：电流方向V、W→U（011），W→U、V（001） （011）：IU＝-Ir （001）：IW＝Ir IV＝-IU - IW

⑤ 区段5（θs＝240°～300°）：电流方向W→U、V（001），W、U→V（101） （001）：IW＝Ir （101）：IV＝-Ir IU＝-IV - IW

 ⑥ 区段6（θs＝300°～360°）：电流方向W、U→V（101），U→V、W（100） （101）：IV＝-Ir （100）：IU＝Ir IW＝-IU - IV