简单理解：三相电机电流采集电路（FOC 必须用）
分两块极简讲清楚三相电流采集 GPIO 扩展一、左边三块一样的电路三相电机电流采集FOC 必须用1. 干什么用无刷电机 U/V/W 三相各 1 颗电流检测运放CC6902 霍尔电流传感器实时测每一相线圈流过的电流输出电压信号给 MCU 的 ADC 单片机靠三相电流做 FOC 矢量控制、过流保护、堵转判断。2. 电路每部分作用CC6902 霍尔芯片电机相线 MOTOR_U/V/W 穿过芯片把相线电流转换成微弱差分电压隔离强弱电不用串大功率采样电阻。VCC 滤波 100nF 电容给芯片供电去噪防止电源干扰导致电流读数飘。1k2k 电阻分压R15/R16 这类霍尔输出信号偏置抬到中间电平区分正向 / 反向电机电流电机电流双向流动。1k 电阻 1nF 电容 RC 滤波R17/C9 这类滤掉 PWM 开关高频毛刺送到 ADC 的 AMP_IU/IV/IW 信号平稳采样不跳数。GND_A 模拟地 磁珠 L1把电流采样的模拟弱电地和功率主地隔开消除大电流地弹噪声干扰采样精度。为什么这么设计三相独立采集FOC 算法需要完整三相电流单路采样无法完成磁场解耦霍尔隔离方案相比大功率采样电阻发热小、不损耗功率、高压安全模拟地磁珠隔离功率 MOS 开关时地线上大电流波动分开地才能保证电流采样精准后端 RC 滤波电机高频开关噪声极大不加滤波 ADC 数值剧烈抖动控制会抖、异响。二、右侧扩展 GPIO 芯片VUI64ER-GH126-BPWRI2C 转 IO1. 干什么用单片机原生 GPIO 引脚不够用按键、指示灯、拨码、外部开关占用多用一颗 I2C 接口的 IO 扩展芯片只用 SDA/SCL 两根通信线多出 8 个通用输入输出引脚。2. 简单原理MCU 通过 I2C 总线和这个芯片通信就能读写芯片引出的 8 路 IOHAL_W/V/U、KEY、LED 等不用占用单片机大量原生引脚。为什么这么设计嵌入式板外设多、单片机引脚资源紧张I2C 扩展 IO 只占用 2 个 MCU 引脚低成本拓展多路输入输出。整体联动总结左边三相电流采集给 FOC 算法提供电流反馈实现顺滑无刷电机驱动、过流保护磁珠分开模拟地 / 功率地解决大功率电机电路噪声污染采样信号的问题右侧 IO 扩展解决单片机引脚不足外接按键、指示灯等外设。
