[實用新型]采用隔離式旋轉變壓器的電機位置檢測電路

有效

• 申請號: 201120302580.1
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN202197244U
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 張林;劉皞星
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

技術領域

本實用新型涉及一種新能源汽車用大功率驅動電機的轉子位置檢測電路，尤其涉及一種采用隔離式旋轉變壓器的電機位置檢測電路。

背景技術

在電機的轉子位置檢測電路中，目前常用的有光電編碼器和旋轉變壓器，其中光電編碼器是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械角度位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器，而旋轉變壓器是一種電磁式傳感器，用來測量旋轉物體的轉軸角位移和角速度。與光電編碼器相比，旋轉變壓器具有可靠性高，穩定性高，成本低，對機械振動、溫度、濕度等環境因素不敏感的優點，在新能源汽車領域的電機位置檢測中，正逐步成為一種主流的傳感器。

目前主流的旋轉變壓器結構為隔離式，傳感器輸入需要提供一定功率的激勵信號，輸出兩路正、余弦差分信號，其中激勵信號和正、余弦信號都是純差分信號，因此，旋轉變壓器的位置檢測電路主要包括激勵信號放大電路和差分信號調理電路兩大部分。其中，激勵信號放大電路主要有運放放大電路，推挽放大電路，普通Buffer放大電路等；差分信號調理電路主要有運放調理電路，電阻處理等，以滿足解碼芯片的輸入電平需求。

采用運放放大存在放大能力有限的缺點，而直接采用推挽電路或者普通Buffer電路放大則存在系統穩定性差，負載適應性差等缺點。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種采用隔離式旋轉變壓器的電機位置檢測電路，其放大電路穩定性提高，負載適應性強，抗干擾能力好，差分信號調理電路的電路簡單，成本低。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的采用隔離式旋轉變壓器的電機位置檢測電路，包括解碼芯片、Buffer電路和差分信號調理電路，所述解碼芯片的輸出端連接至Buffer電路的輸入端，Buffer電路的輸出端連接至旋轉變壓器的輸入端，旋轉變壓器輸出正余弦差分信號至差分信號調理電路中，經差分信號調理電路處理后輸出信號至解碼芯片的輸入端。

其中，所述Buffer電路包括前端過濾電路、運放控制電路和改進型推挽電路。所述差分信號調理電路為電阻網絡式結構，其處理旋轉變壓器輸出的正余弦差分信號并輸出至解碼芯片的輸入端。

優選的，所述改進型推挽電路包括推挽電路和一個驅動保護電路，所述推挽電路包括兩個相連的不同類型的一號三極管、二號三極管，所述驅動保護電路并聯在一號三極管的基極和二號三極管的基極之間。

進一步地，所述驅動保護電路包括依次串聯的三號三極管、一號二極管、二號二極管和四號三極管，其中，三號三極管的集電極連接至一號三極管的基極，發射極與一號二極管的正極相連，一號二極管的負極與二號二極管的正極相連，二號二極管的負極連接至四號三極管的發射極，四號三極管的集電極連接至二號三極管的基極；三號三極管和一號三極管均為NPN型，四號三極管和二號三極管均為PNP型。

優選的，所述前端過濾電路包括一個電容，所述電容與解碼芯片的輸出端相連，該電容對解碼芯片輸出的激勵信號中的直流分量進行過濾。

優選的，所述運放控制電路采用30V電源供電，包括一運算放大器和與運算放大器負端相連的反饋回路。

進一步地，所述運算放大器的正端輸入為參考電壓，負端輸入為經過前端過濾電路過濾的激勵信號。所述反饋回路包括并聯在Buffer電路輸出端和運算放大器負端之間的相互串聯的第一電阻、第二電阻，以及一端接地、一端位于第一電阻和第二電阻之間的反饋電容。

進一步地，所述差分信號調理電路中還包括濾波電路和保護電路。

本實用新型的有益效果在于：

1、旋轉變壓器的輸入端采用電源供電的帶保護的Buffer電路實現激勵信號的功率放大，與普通的Buffer電路相比，增加了驅動保護電路，能適應不同負載的驅動能力，通過調節電阻和電容的參數可以實現差分電壓的峰峰值從7.2V到28V左右變化，提高了Buffer電路的穩定性，負載適應性強，抗干擾能力好；

2、旋轉變壓器的輸出端連接帶直流偏置的差分信號調理電路，通過調節阻容參數可實現不同旋轉變壓器和解碼芯片的電平匹配，其電路結構簡單，成本低，適用范圍廣。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：

圖1是本實用新型的位置檢測電路的系統框圖；

圖2是本實用新型實施例中的EXC激勵信號的Buffer放大電路的電路圖；

圖3是本實用新型實施例中的差分信號調理電路的電路圖。

具體實施方式