问题的根源：窄脉冲
单电阻采样的主要问题是当电机运行在低速区域时，因为低调制比，有效电压矢量作用时间非常短暂。
如上图中灰色区域所示，当矢量作用时间短于ADC采样所需的最小时间窗口时，电流测量值就会失真甚至完全丢失。这直接导致了两个后果：一是电流控制环路变得不稳定，影响电机的转矩和速度控制精度；二是输出电压产生畸变，引发电机振动和难听的噪声。
传统解决方案
传统方案采用设置”最小脉冲宽度”来解决这个问题。这种方法虽然简单，但会降低电压利用率，而且会引入了额外的电压谐波和失真。同样会带来噪声和性能损失。
移相PWM
与传统的拓宽脉冲方法不同，移相PWM技术通过调整三相PWM信号的相位关系，来拓展更加稳定的电流采样窗口。
其核心原理是：首先设定一个保证ADC可靠采样所需的最小有效矢量时间T_PSmin。在每个PWM周期中，算法会实时计算两个有效矢量的作用时间（Ta和Tb）。当检测到某个矢量作用时间不足时，通过相位偏移来调整三相PWM信号。具体如下：
参数配置
·TminPhaseShift参数：定义最小有效矢量时间 TPSmin
·SHDelay参数：配置ADC采样延迟时间 TSD
相位调整算法
系统根据实时计算的有效矢量时间与TPSmin的关系，分为三种情况处理：
1.正常情况（Ta或Tb > 2×TPSmin）：电流采样点发生在有效矢量时间中点
2.中间情况（TPSmin ≤ Ta或Tb ≤ 2×TPSmin）：采样点发生在TPSmin + TSD后
3.需要调整情况（Ta或Tb < TPSmin）：应用相位偏移确保调整后的时间等于TPSmin
如图中案例所示，为了确保对矢量[100]的电流采样，系统通过将U相PWM信号右移、V相PWM信号左移，将Ta2’延长至T_PSmin，从而获得了可靠的采样窗口。而且这种偏移经过“右移和左移”，确保整个PWM周期内的平均输出电压与目标矢量完全一致。
低噪声模式的进一步优化
针对对噪声特别敏感的应用场景，还可以对移相PWM模式进一步优化。具体如下：
如下图所示：在低噪声移相PWM方案下，无论有效矢量时间 Ta2 或 Tb2 与期望的最小有效矢量时间 (TPSmin) 相比是否充足，PWM的相位波形总是会被偏移，以确保有效矢量 [110] 和 [100] 的作用时间长度均为 TPSmin（即 Ta2‘ = TPSmin，Tb2‘ = TPSmin），从而满足电流采样的要求。因此，第一个电流采样点（CS1）出现在有效矢量 [110] 的作用时间 Tb2‘ 结束之后。第二个电流采样点（CS2）出现在有效矢量 [100] 的作用时间 Ta2‘ 结束之后。如果预期的CS1或CS2采样点被估算为将发生在PWM周期结束之后，那么实际的CS1或CS2点会被调整到恰好发生在本PWM周期结束之前。这样做的目的是为了确保在执行下一个PWM周期的磁场定向控制（FOC）计算时，能够获取到最新的电流采样值。
这种模式采用固定的偏移模式（W→V→U顺序），而不是随扇区变化而变化的动态模式。这样就消除了因偏移模式切换在扇区边界处可能产生的噪声。在实际运行中，可以根据调制指数自动切换模式：例如在低调制指数（通常<35%）下启用低噪声模式，在高调制指数下切换回普通模式以保持动态性能。
CPU硬件资源
需要特别说明的是，移相PWM技术对CPU资源有一定要求。它需要非对称是PWM，PWM发生器支持在周期内异步更新比较值等功能。有些低成本的MCU可能不具备实现这一技术的资源条件。
总结
移相PWM技术为单电阻采样方案提供了一个高效的问题解决路径。它通过相位调整算法，在不大幅增加成本的前提下，可以有效解决低速运行时的电流失真和噪声问题。
本文根据Infineon参考技术文档iMotion UserManual写成。
