Выше отмечалось, что датчики тока являются необходимым функциональным элементом систем электропривода. Информация о мгновенных значениях токов, протекающих в фазах ЭМ позволяет формировать требуемые электромагнитные процессы преобразования энергии, управлять моментом и частотой вращения двигателей, обеспечивать безопасную работу силовых ключей.

На практике датчики тока устанавливают либо в шину постоянного тока, либо в фазы электродвигателя (см. рис. 1, №7 НЭ). В первом случае сигнал, снимаемый с датчика, будет содержать модулируемые по ширине импульсы с огибающей, повторяющей форму фазного тока (одно- или двуполярность импульсов зависит от принятого алгоритма коммутации силовых ключей). Этот сигнал содержит информацию о частоте ШИМ, о коммутируемом транзисторами токе, о мгновенном токе двигателя. Эти данные легко использовать для реализации различных защит и формирования процессов коммутации в инверторе. Однако сигнал этого датчика нуждается в сложной обработке для получения информации о действующем значении фазных токов и другой информации, необходимой для решения собственно задач управления приводом. Для этих целей наиболее важной является информация с датчиков тока, установленных в фазах двигателя.

Традиционно для построения датчиков тока использовались бесконтактные приборы на эффекте Холла или инструментальные усилители с оптической развязкой. В обоих случаях узел измерения тока был достаточно сложным в настройке и регулировке, содержал большое число дискретных компонентов.

Компания International Rectifier на основе технологии HVIC и схем с плавающим потенциалом, разработала ряд микросхем датчиков тока, позволяющих преобразовывать и обрабатывать сигналы, снимаемые с шунтов, установленных непосредственно в нагрузке.

Интегральная схема IR2175 разработана компанией International Rectifier для реализации токовых обратных связей с широкой полосой пропускания (несущая частота 130 кГц). Схема IR2175 измеряет ток в фазе электродвигателя по падению напряжения на шунте, преобразует этот аналоговый сигнал в цифровой и передает его в низковольтную управляющую часть привода. Схема включения микросхемы представлена на рис. 7.

Рис. 7. Схема включения IR2175

Питание схемы осуществляется по бутстрепной схеме. Выходов у микросхемы два: цифровой и сигнальный. Сигнал цифрового выхода представляет собой широтно-модулированный сигнал с регулированием в паузе. Сигнальный выход выдает информацию о токовой перегрузке и служит для организации защиты силовых транзисторных ключей посредством управления СУТК. Время выработки сигнала о перегрузке составляет 2,0 мкс, что заметно меньше, чем у оптронных датчиков или датчиков на эффекте Холла.