[實用新型]一種電機控制器用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220060530.1
• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN202551009U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張磊;鄭維;楊泗鵬;蔣晏強
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: H03M1/66
• 分類號: H03M1/66
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種電機控制器用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)

目前，控制芯片自身集成的DAC輸出端口普遍較少或者未集成DAC端口。當(dāng)控制電路中需要輸出模擬量時，需額外增加專用的DAC芯片和電路來實現(xiàn)，既提高了整個電路的復(fù)雜程度，又增加了成本。而模擬量是控制領(lǐng)域常見的控制變量，大多數(shù)控制電路中都需要模擬量的參與。因此，設(shè)計一個實現(xiàn)簡單，又具有高精度、高線性度、高分辨率的模擬量輸出電路，在控制電路中是非常有必要的。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種電機控制器用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，用以解決采用專用DAC芯片成本高、電路復(fù)雜的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案是：一種電機控制器用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，包括主控芯片，主控芯片的PWM輸出端口連接一個PWM轉(zhuǎn)電壓電路，該PWM轉(zhuǎn)電壓電路的輸出端連接一個電壓轉(zhuǎn)電流電路，所述PWM轉(zhuǎn)電壓電路的輸出端以及所述電壓轉(zhuǎn)電流電路的輸出端連接到一個在所述主控芯片控制下、將所述PWM轉(zhuǎn)電壓電路的輸出端以及所述電壓轉(zhuǎn)電流電路的輸出端選擇連接到所述電機控制器用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的切換電路，所述切換電路包括用于發(fā)出控制命令的控制信號轉(zhuǎn)換電路和用于接收控制命令并執(zhí)行切換動作的切換執(zhí)行電路；所述電機控制器用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路還包括為主控芯片、PWM轉(zhuǎn)電壓電路、電壓轉(zhuǎn)電流電路以及切換電路提供工作電壓的電源電路。

所述PWM轉(zhuǎn)電壓電路包括串聯(lián)的低通濾波電路和放大電路。

所述電壓轉(zhuǎn)電流電路包括串聯(lián)的分壓濾波電路和電流源電流。

所述切換執(zhí)行電路包括一個電子繼電器，該電子繼電器的一組觸頭連接所述PWM轉(zhuǎn)電壓電路的輸出端與所述電機控制器用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端，另一組觸頭連接所述電壓轉(zhuǎn)電流電路的輸出端與所述電機控制器用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端；控制信號轉(zhuǎn)換電路輸入連接所述主控芯片的控制端，輸出控制連接所述電子繼電器的線圈。

本實用新型的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)簡單，能夠選擇提供電壓模擬量和電流模擬量輸出，精度高、分辨率高。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。

如圖1所示的電機控制器用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，能夠?qū)㈦姍C控制器MCU通用IO管腳輸出的PWM波轉(zhuǎn)換成高精度、高線性度、高分辨率的標(biāo)準(zhǔn)模擬量，實現(xiàn)電壓模擬量和電流模擬量的自動轉(zhuǎn)換。該電路利用2個MCU通用IO管腳實現(xiàn)4種不同規(guī)格的模擬量輸出，提高了MCU外部資源的利用率。通過軟件設(shè)置，可以實現(xiàn)模擬量類型和輸出范圍的切換。MCU輸出PWM波的頻率為20kHz，PWM波脈寬變化由一個16位寄存器設(shè)置，與硬件電路配合后能夠?qū)崿F(xiàn)0.01%誤差的高精度輸出。在沒有專門的PWM波輸出端口的MCU上，也可利用軟件實現(xiàn)PWM波的輸出，進而實現(xiàn)模擬量輸出。

本實用新型的電路，包括主控芯片，主控芯片的PWM輸出端口連接一個PWM轉(zhuǎn)電壓電路，該PWM轉(zhuǎn)電壓電路的輸出端連接一個電壓轉(zhuǎn)電流電路，所述PWM轉(zhuǎn)電壓電路的輸出端以及所述電壓轉(zhuǎn)電流電路的輸出端連接到一個切換電路，該切換電路在主控芯片控制下、將PWM轉(zhuǎn)電壓電路的輸出端以及電壓轉(zhuǎn)電流電路的輸出端選擇連接到整個電路的輸出端。

除了主控芯片、PWM轉(zhuǎn)電壓電路、電壓轉(zhuǎn)電流電路、切換電路，還包括為上述電路提供工作電壓的電源電路。電源電路包括：防反接二極管D1，極性電容C1、C4、C6，非極性電容C2、C3、C5，DC24V/24V隔離電源模塊，DC24V/3.3V電源模塊組成。電源電路主要功能為：1、為主控芯片提供3.3V工作電壓；2、為PWM轉(zhuǎn)電壓電路、電壓轉(zhuǎn)電流電路以及切換電路提供工作電壓。

主控芯片為MCU，能夠?qū)崿F(xiàn)高頻PWM波輸出。C7為MCU的電源去耦電容。

PWM轉(zhuǎn)電壓電路包括串聯(lián)的低通濾波電路和放大電路。低通濾波電路是指雙RC電路（R2、C9和R3、C10）構(gòu)成的二階濾波電路，將高頻脈寬可調(diào)的PWM波轉(zhuǎn)換成電壓量VIN1；放大器U5B和R4、R5構(gòu)成放大電路，將輸入電壓放大4倍數(shù)，實現(xiàn)0-10V或0-5V電壓模擬量輸出；C11為濾波電容，濾除電壓模擬量的高頻雜波。PWM轉(zhuǎn)電壓電路主要功能為實現(xiàn)PWM波到標(biāo)準(zhǔn)電壓模擬量的轉(zhuǎn)換。