本帖最后由 zhao133 于 2025-6-6 11:10 编辑
今天给大家分享一下电机控制器硬件过流保护干扰如何处理，以我做了一款电动工具的板子为例，方案简单介绍一下：
主控芯片：APM32M3514（Geehy M0+电机专用MCU）
MOSFET：NCEP40T15GU（NEC 40V 150A N MOS）
额定电压：DC21V，供电方式：锂电池
控制电机类型：支持带传感（HALL）和无感方波（比较器方案）
正常工作电流：小于80A
过流保护：160A
我们的软件工程师调试时，电机可以正常启停及正反转，过流保护也能正常触发，但是还存在一个问题，就是过流保护的触发电流好像不太准确。关于这个问题，我们做功率控制的，特别涉及到大电流控制是无法避免的存在，那么我们该如何处理这个问题呢？从现象上看，确实是硬件的过流保护触发信号被干扰了，看上去好像是PCB LAYOUT没做好，PCB通过改板可以解决这个干扰问题吗？接下来我们一起分析该如何处理这个硬件过流的问题。
1、硬件布局及走线。硬件干扰肯定会存在的，特别是在高频及大电流的环境下，干扰更加明显。我们可以通过包地，缩短采样回路、采用多层板、缩短信号线的长度等措施减小硬件的干扰。
其实这种说法或者解决措施很多人都会说，具体到电路需要如何实现呢，有些时候因为电路的结构及产品设计需要，没办法保证所有这些电子元器件都放在一起。如果存在这样的情况，我们可以考虑以下处理方案：我们要分析哪个信号最容易被干扰，在这里我给大家举个例子，假设我们的控制板上有一个10mV的干扰信号叠加在10mV的采样信号上，这时我们测量到的信号可能会在0~20mV的变化，结果就是真实有效信号被干扰信号完全覆盖掉了。解决方案：微小信号走线尽量短，比如比较器输入信号（一般我们会采集电流采样电阻两端的电压信号比较）、运放的输入信号等，走线越短越好，通过比较器输出后得到的3.3V/0V的信号连接到APM32M3514过流保护触发脚上（MCU部分工作电平电压是3.3V），微弱信号经过运放放大后的抗干扰能力也会变强。
经过比较器后的电平变成0V或者3.3V，把模拟量变成数字量，这时我们的信号再叠加10mV的干扰，不会对我们的控制有影响。
2、硬件的滤波处理。干扰信号是那些没有用的，无规律的毛刺信号，我们可以通过电容把这些毛刺信号给吸收处理掉，但是电容的容量不能选择太大，容量过大真实的信号都会被吸收掉，产生效应延时，从而影响到过流保护触发的实时性。一般选用102电容比较合适（有些场合可以使用103）（RC滤波）。另外我们还可以增加一个大阻值的电阻（不能低于100K）对地吸收部分毛刺信号。通过这样的处理方式后，过流保护的输入触发信号会变更更加干净。
3、软件的滤波。APM32M3514的BKIN可以配置滤波系数，滤掉部分毛刺信号，可以查阅芯片规格书了解芯片的内部滤波处理。
总结一下：为了减小硬件过流的误触发，硬件设计时，微弱信号的走线要越短越好，增加硬件的滤波电路及软件滤波等手段可以防止过流保护误触发。以上是我个人对过流保护处理的一些常规手段，如果大家对这方面感兴趣的，欢迎补充完善。
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