BLDC Low-Side drei Phasenstrommessung

[David M. (buzzwordchief)]

Moin Moin,
ich versuche gerade eine drei Phasen Strommessung für einen BLDC zu 
realisieren. Dabei ist das Design der Strommessung von dem EVSPIN32G4 
Eval Board von ST 
(https://www.st.com/resource/en/data_brief/evspin32g4.pdf) kopiert.
Zusammengefasst handelt es sich um Low-Side Shunt-Widerstände deren 
Spannungsabfall durch OpAmps verstärkt und dann mittels des eingebauten 
ADCs gemessen werden.
Das Problem, welches ich habe, ist, dass ich negative Spannungen über 
den Shunt-Widerständen messe, wenn ich sie nicht erwarte.

Folgender Aufbau ist gegeben:
 - Motor wird mithilfe der Hall Sensoren durch eine 
Sechs-Stufen-Kommutation betrieben
 - Duty Cycle von 100% wird eingestellt, d. h. High-Side FETs schalten 
voll durch
 - Motor dreht frei (keine Last)
 - Es wird die Spannung über einem Shunt-Widerstand mittels Oszilloskop 
gemessen

Bei diesem Aufbau messe ich den in Abbildung 1 skizzierten 
Spannungsverlauf über dem Shunt-Widerstand, wenn die Phase gegen GND 
geschaltet wird, d. h. Low-Side FET aktiv ist.

Mit ist klar, warum ich in dem Spannungsverlauf die zwei sinusförmigen 
Einkerbungen erhalte (die kommen durch die vom Rotor induzierte 
Spannung). Warum jedoch messe ich mit dem Oszi über dem Shunt eine 
negative Spannung an den jeweils mit Pfeilen markierten Punkten? 
Sicherlich wird doch nicht vom Rotor eine so hohe Spannung induziert, 
dass der Strom entgegen der Motorspannung getrieben wird?!

Meine Frage an die netten Forumsmitglieder: Ist das überhaupt möglich 
oder muss hier ein Messfehler vorliegen? Laut meinem Verständnis kann 
das nämlich nicht stimmen. Könnten die OpAmps die Messung beeinflussen?

[Rainer W. (rawi)]

David M. schrieb:
> Meine Frage an die netten Forumsmitglieder: Ist das überhaupt möglich
> oder muss hier ein Messfehler vorliegen?

Bei einem BLDC muss die Summe der Ströme 0 sein. Du könntest also 
kontrollieren, ob das aus deiner Messung raus kommt.

[Roland D. (roland_d284)]

David M. schrieb:

>  - Motor dreht frei (keine Last)
.....
> Spannung). Warum jedoch messe ich mit dem Oszi über dem Shunt eine
> negative Spannung an den jeweils mit Pfeilen markierten Punkten?

Wenn sich der Motor dreht und nichts leistet, verbraucht er auch im 
Mittel keinen Strom. Wenn also der Strom in die Masseleitung manchmal 
positiv ist, muss er auch manchmal negativ sein. Die Messung ist 
richtig.

Gruß, Roland