一種旋變信號(hào)模擬電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電機(jī)中旋變信號(hào)模擬技術(shù)，尤其涉及一種旋變信號(hào)模擬電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前汽車上大部分電機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器、角位移傳感器均采用了旋轉(zhuǎn)變壓器，為了 在硬件在環(huán)（hardware-in-the-loop，HIL)仿真測(cè)試中測(cè)試汽車電機(jī)控制器的功能，需要 模擬電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，而電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)受電機(jī)模型控制，會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)生改變，所以通常采用電路 模擬旋轉(zhuǎn)變壓器的方式進(jìn)行電機(jī)控制器測(cè)試。
[0003] 參考圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)提供的旋變信號(hào)的波形圖，其中，旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的信 號(hào)簡(jiǎn)稱為旋變信號(hào)，該旋變信號(hào)輸出兩路正弦調(diào)制信號(hào)，分別為頻率大于或等于IOKHz的 高頻載波信號(hào)和頻率隨電機(jī)轉(zhuǎn)速變化的低頻包絡(luò)信號(hào)，兩個(gè)信號(hào)之間的相位差為90°。當(dāng) 旋變信號(hào)進(jìn)入電機(jī)控制器后，通過(guò)同步檢波處理即可得到電機(jī)的角位移和轉(zhuǎn)速，因此電機(jī) 控制器內(nèi)部產(chǎn)生的載波信號(hào)通常分成兩路，一路用于真實(shí)旋轉(zhuǎn)變壓器的激勵(lì)信號(hào)，一路直 接在內(nèi)部輸入同步檢波模塊進(jìn)行檢波處理。具體工作過(guò)程是，高速AD采集卡采集電機(jī)控制 器產(chǎn)生的載波信號(hào)，處理器對(duì)該載波信號(hào)和電機(jī)模型計(jì)算出的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行調(diào)制運(yùn)算，該 調(diào)制信號(hào)通過(guò)高速DA傳輸?shù)秸{(diào)理板，變壓器將調(diào)理后的信號(hào)隔離并輸出。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)高速AD采集卡采集載波信號(hào)，所以需增加額外的硬件采集通道，通 過(guò)處理器進(jìn)行信號(hào)的調(diào)制運(yùn)算過(guò)程，所以占用額外的處理器資源并增加軟件開(kāi)銷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型提供一種旋變信號(hào)模擬電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中需通過(guò)額外的硬件采 集通道采集信號(hào)，通過(guò)占用額外的處理器資源進(jìn)行信號(hào)的調(diào)制運(yùn)算、軟件開(kāi)銷大的問(wèn)題。
[0006] 本實(shí)用新型提供的一種旋變信號(hào)模擬電路，包括：電機(jī)控制器、旋變信號(hào)產(chǎn)生電路 和過(guò)流保護(hù)電路，其中，所述旋變信號(hào)產(chǎn)生電路包括激勵(lì)信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和輸 出幅值調(diào)理電路；
[0007] 所述激勵(lì)信號(hào)調(diào)理電路的輸入端與所述電機(jī)控制器的輸出端相連，所述激勵(lì)信號(hào) 調(diào)理電路的輸出端分別與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的第一輸入端、所述輸出幅值調(diào)理電路的第一 輸入端相連，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路還具有第二輸入端，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的第二輸入端用于 接收數(shù)模信號(hào)、輸出端與所述輸出幅值調(diào)理電路的第二輸入端連接，所述輸出幅值調(diào)理電 路的輸出端與所述過(guò)流保護(hù)電路的輸入端連接，所述過(guò)流保護(hù)電路的輸出端與外接輸出相 連；
[0008] 所述激勵(lì)信號(hào)調(diào)理電路接收所述電機(jī)控制器傳輸?shù)牟罘旨?lì)信號(hào)，并對(duì)所述差分 激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行差分調(diào)理，以輸出單端激勵(lì)信號(hào)；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路接收所述單端激勵(lì)信號(hào) 和所述數(shù)模信號(hào)，并進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，以輸出幅值調(diào)理信號(hào)；所述輸出幅值調(diào)理電路接收所述 單端激勵(lì)信號(hào)和所述幅值調(diào)理信號(hào)，并進(jìn)行輸出幅值調(diào)理，以輸出第一旋變信號(hào)；所述過(guò)流 保護(hù)電路接收所述第一旋變信號(hào)，并進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，以輸出第二旋變信號(hào)。
[0009] 進(jìn)一步地，所述激勵(lì)信號(hào)調(diào)理電路包括：第一運(yùn)放單元、第一電阻和第二電阻；
[0010] 所述第一電阻的第一端與所述電機(jī)控制器的輸出端相連、第二端與所述第一運(yùn)放 單元的同相輸入端相連，所述第二電阻的第一端與所述電機(jī)控制器的輸出端相連、第二端 與所述第一運(yùn)放單元的反相輸入端相連，所述第一運(yùn)放單元的輸出端分別與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換 電路的第一輸入端、所述輸出幅值調(diào)理電路的第一輸入端連接；
[0011] 所述第一運(yùn)放單元對(duì)接收的所述差分激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行差分放大運(yùn)算，以輸出所述單 端激勵(lì)信號(hào)。
[0012] 進(jìn)一步地，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的第一輸入端接收所述單端激勵(lì)信號(hào)、第二輸入端 接收所述數(shù)模信號(hào)，對(duì)所述單端激勵(lì)信號(hào)和所述數(shù)模信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生所述幅值 調(diào)理信號(hào)并傳輸至所述輸出幅值調(diào)理電路的第二輸入端。
[0013] 進(jìn)一步地，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路為16位數(shù)字-模擬芯片。
[0014] 進(jìn)一步地，所述輸出幅值調(diào)理電路包括：第二運(yùn)放單元、第三電阻、第四電阻和第 五電阻；
[0015] 所述第三電阻的第一端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連、第二端與所述第二運(yùn) 放單元的反相輸入端連接，所述第四電阻的第一端與所述激勵(lì)信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連 接、第二端與所述第二運(yùn)放單元的反相輸入端連接，所述第五電阻的第一端與所述第二運(yùn) 放單元的反相輸入端連接、第二端與所述第二運(yùn)放單元的輸出端連接，所述第二運(yùn)放單元 的同相輸入端接地、輸出端還與所述過(guò)流保護(hù)電路的輸入端連接；
[0016] 所述第二運(yùn)放單元的反相輸入端分別接收所述單端激勵(lì)信號(hào)和所述幅值調(diào)理信 號(hào)，運(yùn)算以產(chǎn)生所述第一旋變信號(hào)。
[0017] 進(jìn)一步的，所述過(guò)流保護(hù)電路包括：第三運(yùn)放單元、第一三極管、第二三極管、第 三三極管、第四三極管、第六電阻、第七電阻、變壓器以及自恢復(fù)保險(xiǎn)；
[0018] 所述第三運(yùn)放單元的同相輸入端與所述輸出幅值調(diào)理電路的輸出端連接，反相輸 入端分別與所述第三三極管的發(fā)射極、所述第四三極管的發(fā)射極連接，輸出端分別與所述 第一三極管的基極、所述第二三極管的基極、所述第三三極管的集電極、所述第四三極管的 集電極連接；
[0019] 所述第一三極管的集電極連接直流電源、發(fā)射極連接所述第六電阻的第一端、發(fā) 射極還連接所述第三三極管的基極，所述第六電阻的第二端連接所述第七電阻的第一端， 所述第七電阻的第二端連接所述第二三極管的發(fā)射極，所述第二三極管的發(fā)射極還連接所 述第四三極管的基極、集電極連接負(fù)直流電源，所述第三三極管的發(fā)射極連接所述第四三 極管的發(fā)射極；
[0020] 所述變壓器初級(jí)的第一端分別與所述第三三極管的發(fā)射極、所述第四三極管的發(fā) 射極連接，所述變壓器初級(jí)的第二端接地，所述變壓器的次級(jí)的第一端與所述自恢復(fù)保險(xiǎn) 的第一端連接，所述變壓器的次級(jí)的第二端與所述外接輸出相連，所述自恢復(fù)保險(xiǎn)的第二 端與所述外接輸出相連。
[0021] 進(jìn)一步的，所述自恢復(fù)保險(xiǎn)的額定電流為140毫安。
[0022] 本實(shí)用新型提供的一種旋變信號(hào)模擬電路，通過(guò)旋變信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生第一旋變 信號(hào)并輸出，過(guò)流保護(hù)電路對(duì)第一旋變信號(hào)進(jìn)行過(guò)流保護(hù)和隔離，以將經(jīng)過(guò)流保護(hù)的第二 旋變信號(hào)傳輸至外部輸出，不通過(guò)高速AD采集卡采集激勵(lì)信號(hào)，所以不需要增加額外的硬 件采集通道，降低了成本，不通過(guò)處理器進(jìn)行信號(hào)的調(diào)制運(yùn)算，所以不需要占用額外的處理 器資源，減少了軟件開(kāi)銷。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的旋變信號(hào)的波形圖。
[0024] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的旋變信號(hào)模擬電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的旋變信號(hào)產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的過(guò)流保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的旋變信號(hào)模擬電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的旋變信號(hào)產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處 所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說(shuō) 明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0030] 實(shí)施例一
[0031] 參考圖2,為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的旋變信號(hào)模擬電路的結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)用 新型的技術(shù)方案適用于通過(guò)簡(jiǎn)單模擬電路產(chǎn)生旋變信號(hào)的情況，該電路不需要額外的高速 AD采集卡，也不需要占用額外的處理器資源。
[0032] 為了更清楚的說(shuō)明圖2所示的旋變信號(hào)模擬電路，在此，結(jié)合圖3和圖4對(duì)圖2進(jìn) 行詳細(xì)說(shuō)明，參考圖3,為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的旋變信號(hào)產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖，參 考圖4,為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的過(guò)流保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種旋變信號(hào)模擬電路，包括：旋變信號(hào)產(chǎn)生電路 100、過(guò)流保護(hù)電路200和電機(jī)控制器300,其中，旋變信號(hào)產(chǎn)生電路100包括激勵(lì)信號(hào)調(diào)理 電路110、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路120和輸出幅值調(diào)理電路130 ;
[0034] 激勵(lì)信號(hào)調(diào)理電路110的輸入端與電機(jī)控制器300的輸出端相連，激勵(lì)信號(hào)調(diào)理 電路110的輸出端分別與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路120的第一輸入端、輸出幅值調(diào)理電路130的第一 輸入端相連，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路120還具有第二輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路120的第二輸入端用于接 收數(shù)模信號(hào)、輸出端與輸出幅值調(diào)理電路130的第二輸入端連接，輸出幅值調(diào)理電路130的 輸出端與過(guò)流保護(hù)電路200的輸入