图1 半波高精度整流电路
在ui>0期间(0～t1、t2～t3)。当ui还很小时，D1和D2均截止，运放处于开环状态，开环放大倍数很大。因此ui只需稍大，就会使u0'足够大，且为正值。只要u0'大于0.7 V，就会使D1导通，而D2截止(a点为零电位)，因此D1和Rf串联引入了适度的负反馈，这时的电路相称于反比较例放大电路，因此输出为
。输出u0与输入ui成比例关系，u0与波形-ui的形状相同，但按一定的比例放大或者缩小了，若R1=Rf，则u0=-ui。由以上剖析可知，纵然输入电压ui小于二极管的起始导通电压，仍有
输出。 在ui<0期间(t1～t2)。当|ui|还很小时，D1和D2均为导通，这时运算放大器处于开环状态，其开环放大倍数很大，因此|ui|只需稍大一些，运放输出u0’就会很大，且为负值，这使二极管D1截止、D2导通，D2的导通给运放引入了深度的负反馈。由于a点电位为零(虚地)，故u0’≈-0.7 V;而D1截止，且a点电位为零，故u0=0，即u0端波无波形。全体过程如图2所示。
图2 半波整流波形图
例如假设输入旗子暗记的频率为50 Hz，在该频率下运放的开环电压放大倍数为5x104，二极管的起始导通电压为0.5V，则最小整流电压(即输入旗子暗记)仅为10μA。也便是说只要输入旗子暗记大于10 μA，整流器就进入正常事情状态;而对付普通二极管半波整流器，输入电压必须大于0.5 V(5×105μV)才能正常事情，其输入电压是前者的5万倍，可见该电路大大提高了整流精度。图3为该整流电路的传输特性，它是一条过原点斜率为
的直线。
图3 整流电路的传输特性
2 电流采样及保护电路的设计2.1 霍尔传感器 霍尔电流传感器是一种前辈的、能隔离主电路回路和电子掌握电路的电检测元件。它综合了互感器和分流器的所有优点，同时又战胜了互感器和分流器的不敷(互感器只适用于50 Hz工频丈量;分流器无法进行隔离丈量)，可丈量任意波形的电流，精度高，动态性能好，事情频带宽，本文中的霍尔传感器采取莱姆(lem)公司的LF205-S，该型传感器的最大电流丈量范围是：±200 A，有效丈量范围是±100 A，当丈量电流在有效范围之类时，输出电压是：±4 V，其丈量精度达到1%，动态相应韶光小于7μs,跟踪速率di/dt高于50A/μs。 2.2 TL082双运算放大器 TL082是一种通用的J—FET双运算放大器。其特点有：较低的输入偏置和偏移电流;输出设有短路保护;输入级具有较高的输入阻抗内建频率补偿电路，在电流保护电路设计中，利用TL082构成高精度半波整流电路和加法器，而由于TL082为双运算放大器，以是节省了掌握板的空间，使得电路的设计更加的简洁和风雅。 2. 3 TL431三段可编程并联稳压二极管 TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref(2.5 V)到36 V范围内的任何值(如图3)。该器件的范例动态阻抗为0.2 Ω，在很多运用中可以用它代替齐纳二极管，输出为一个固定电压值，打算公式是：Vout=(R1+R2)x2.5/R2
图4 TL431恒压5V输出电路图
当R1取值为0的时候，R2可以省略，在本文中，利用TI431构成恒压电压源5 V，给比较器供电。 2.4 采样检测及保护电路的实现 由于霍尔传感器的体积相对较大，以是本文仅仅利用两个霍尔电流传感器对电机A、C两相绕组电流进行检测，将A、C相中的-100 A～100 A大电流转化为-4 V～4 V的小电压旗子暗记，再根据无刷直流电机三相电流的特性IA+IB+IC=0，打算得出IB=-(IA+IC)，因此B相电流可以通过对A、C相求和反相得到，从而可以减少霍尔电流传感器的利用数量，缩小体积，减少本钱。如图5所示。
图4 TL431恒压5V输出电路图
再得到B相电流往后，分别对A、B、C三相响应用TL082构成的高精度半波整流模块进行半波整流，再将整流过的A、B、C三相电压旗子暗记求和反相，得到此时进入功率管电流的瞬市价所对应的电压值。
图6 无刷直流电机电流采样保护电路构造图
在电机的运行过程中，该电路能实时丈量电机的电流，并发出两路旗子暗记，一起输入到DSP的ADC模块中去，采样电机电流的数字值，从而可以方便的在DSP中实施电流的闭环PID调节。 另一起送到比较电路中，然后DSP采取了两种办法来对电机进行保护。一种是限流保护，当电流增大超过限流电流62.5 A(对应电压值为2.5 V)时，保护电路向CPLD发出限流旗子暗记，进而使掌握芯片DSP启动相应的限流程序进行操作，调节PWM的占空比，来改变实际加载到电机两端的电压，改变电流大小;另一种是停机保护，如果电流由于某些缘故原由，连续增大到停机电流80 A(对应电压值为3.2 V)时，DSP就会启动停机程序，立即关断所有的功率管，电机立时停滞运行，这样可以防止由于电流过大而引起的对功率管或者电机的破坏，从而提高系统的可靠性。 2.5 实验结果 电流采样及保护电路实验波形如图7所示。
图7 采样电路实验波形
在图7中通道1输入A相经由电流传感器后的波形曲线，通道2输入C相经由电流传感器后的波形曲线，通道1和通道2相位相差120。，幅值，通道3为A、B、C三相信号经由求和反相后的波形，均匀幅值为1.48 V，符合理论剖析结果。 3 结论 该电路利用了放大器的事理提出了一种高精度电流采样的方法，并且结合了过流保护、停机保护的功能，从而能保障无刷直流电机的安全运行。目前该电路已经运用于某型号无刷直流电机的掌握系统中，实际运用中也证明这个电路可以对电机的实时电流进行高精度检测采样并且及时、可靠的保护好电机。
