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김상현

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전동킥보드로 배우는 임베디드 실전 프로젝트

BLDC 구동을 위한 Center Align PWM

전류 측정 방법에 관한 질문 드립니다.

해결된 질문

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29

1

강사님. 안녕하세요. 전류 측정 방법에 대해 질문 드립니다.

 

제가 알기로는 PWM On-Off시 Off일 때 인덕터 성질 때문에 전류가 하단 스위치 혹은 프리휠링 다이오드를 통해 전류가 션트 저항으로 흐르지 않는 문제가 있습니다.

image.png

[참고 URL] https://www.mdpi.com/1996-1073/12/22/4347

실제로 PWM과 션트저항에 걸리는 전압을 측정할 때도 위처럼 나오고요. 아래는 STM에서 판매하는 BLDC 모터 드라이버 Evalution 보드에서 측정한 파형입니다. 강사님이 설계하신 하드웨어에서 측정한 파형으로 비교하는 것이 맞는데, 제가 하드웨어가 없어 다른 보드로 파형을 측정했습니다. 죄송합니다.

current duty 1905.gif

 

근데 몇몇 자료에서 강사님 말씀처럼 전류의 평균 값을 측정할 때, PWM Off 구간에서 측정해야한다고 되어있는 것을 봤던 것 같습니다.

 

무엇이 맞는지 잘 모르겠습니다. 개인적인 생각으로는 3상 인버터 하드웨어는 비슷해서 PWM Off시 하단 스위치 혹은 기생 다이오드로 프리휠링이 될 것이라 생각되는데, 하드웨어에 따라 달라질 수 있나요?

답변 2

1

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제어쟁이
지식공유자

질문 감사합니다.

 

제가 논문을 다 읽어보진 않았으나, 첨부해주신 그림으로 보면 입력 DC전류를 션트저항으로 측정하는 내용인 것 같습니다.

본 강의에서는 입력 DC전류는 측정하지 않고, 3상 전류를 측정하고 있습니다.

션트 저항으로 3상 전류를 측정하기 위해서는 아래 스위치가 On되어 있을 때만 측정이 가능합니다. 따라서 펌웨어를 강의에서 설명드린 것처럼 Center-Align PWM을 사용하였고 아래 스위치가 On되어 있는 구간의 중앙 지점에서 ADC 읽어오도록 설정한 것입니다.(평균값을 읽어오기 위해)

첨부해주신 사진의 Evaluation 보드는 어떤 시점에서 전류를 측정한지 알 수 없어서 자세히 답변드리기가 어렵습니다.

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김상현
질문자

답변 감사합니다.

강사님 덕분에 이해가 됬습니다.

글 내용 및 제가 가지고 있는 하드웨어 구성을 보니 1개의 션트저항을 사용합니다.

3개의 션트저항을 가지고 전류를 측정하면 프리휠링 되는 문제가 발생하지 않을 것 같습니다.

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제어쟁이
지식공유자

네! 공부하시면서 또 궁굼한점 생기시면 언제든지 질문해주세요. 감사합니다.

0

안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다. 김상현님.

전류 측정과 관련된 중요한 질문을 주셨네요. 임베디드 시스템에서 PWM과 션트 저항을 활용하여 전류를 측정하는 방법은 상당히 복잡한 문제일 수 있습니다. 각기 다른 하드웨어 구성에 따라 그 결과가 다를 수 있습니다.

전류 측정 방법에 대한 이해

PWM 시스템에서 전류를 측정할 때, 셔트 저항을 사용하여 전류의 크기를 판단하는 것이 일반적입니다. 이것은 회로를 통해 흐르는 전류가 션트 저항에서 발생하는 전압 강하로부터 계산됩니다.

  • PWM Off 상태:

    • 이때는 모터 컨트롤러가 하단 스위치를 열고, 프리휠링에 의한 전류가 기생 다이오드 등을 통해 흘러가게 됩니다.
    • 이는 전류가 션트 저항을 통과하지 않을 수 있어, 다른 측정 값이 나오게 되므로, 션트 저항에서 측정하는 높이가 그때그때 다를 수 있습니다.
  • PWM On 상태:

    • 모터 상단 스위치가 열릴 때 전류는 션트 저항을 통해 흐를 수 있습니다. 이 구간에서의 측정은 평균적으로 더 안정된 전류 값을 제공할 수 있습니다.

하드웨어와의 관계

  • 하드웨어에 따라 전류 측정 방법이 다를 수 있지만, 근본적인 원리(PWM On/Off 상태에서의 경로)는 유지됩니다.
  • 각기 다른 하드웨어나 설계 특성에 따라 실제 측정 값이나 전류 경로는 다를 수 있습니다. 그러므로, 각 하드웨어의 설계 특성을 고려해야 합니다.

본문에서 제공된 이미지와 링크를 통해서도 상황을 더 이해하실 수 있지만, 실제 자신이 사용하는 하드웨어의 스펙시트를 참고하는 것이 중요합니다.

더 많은 정보와 구체적인 상담을 원하신다면 다음의 강의 또는 자료를 참고하시면 도움이 될 것입니다: 전동킥보드로 배우는 임베디드 실전 프로젝트

저는 질문자님의 이해를 돕고자 지식공유자의 기존 답변을 참고하여 유사한 답변 링크를 추천해드리고 있습니다. 현재 베타 기능으로 답변이 만족스럽지 않을 수 있는 점 양해 부탁드립니다. 🙏 추가적으로 궁금한 점이 있으시면, 이어서 질문해 주세요. 곧 지식공유자께서 답변해 주실 것입니다.

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