具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器及具備其的電機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器及具備其的電機(jī)控制系統(tǒng)。所述電機(jī)控制器包括旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片及集成短路保護(hù)電路的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路。所述短路保護(hù)電路包括短路保護(hù)控制單元及短路保護(hù)單元。所述短路保護(hù)控制單元用于檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路出現(xiàn)的短路故障，并在檢測(cè)到短路故障時(shí)開(kāi)啟所述短路保護(hù)單元，通過(guò)所述短路保護(hù)單元將所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的最大工作電流值限定于一設(shè)定的安全電流值。所述短路保護(hù)控制單元還用于在所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的短路故障得到消除時(shí)，關(guān)閉所述短路保護(hù)單元，使所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的工作電流由所述設(shè)定的安全電流值下降及恢復(fù)到正常的工作電流值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器及具備其的電機(jī)控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)控制器【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，涉及一種具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器及具備其的電機(jī)控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)常用的帶電機(jī)位置反饋的電機(jī)控制器所使用的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路并未設(shè)計(jì)短路保護(hù)電路。由于電機(jī)控制器及電機(jī)的安裝位置之間往往存在一定的距離，使得電機(jī)控制器的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器之間需要連接一條很長(zhǎng)的引線，極易引發(fā)短路故障。當(dāng)電機(jī)控制器出現(xiàn)短路故障時(shí)，旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的工作電流迅速升高，并造成了旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的關(guān)鍵器件(例如三極管)的損壞，由此導(dǎo)致電機(jī)控制器停止工作，電機(jī)位置追蹤功能丟失，整個(gè)電機(jī)控制系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，嚴(yán)重地威脅到了配備電機(jī)控制系統(tǒng)的整車(chē)的安全性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器及具備其的電機(jī)控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器，所述電機(jī)控制器包括旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片及旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路，所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路集成短路保護(hù)電路；所述短路保護(hù)電路包括短路保護(hù)控制單元及受控于短路保護(hù)控制單元的短路保護(hù)單元，所述短路保護(hù)控制單元用于檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路出現(xiàn)的短路故障，并在檢測(cè)到短路故障時(shí)開(kāi)啟所述短路保護(hù)單元，通過(guò)所述短路保護(hù)單元將所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的最大工作電流值限定于一設(shè)定的安全電流值。
[0005]在本發(fā)明上述具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器中，所述短路保護(hù)控制單元還用于在所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的短路故障得到消除時(shí)，關(guān)閉所述短路保護(hù)單元，使所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的工作電流由所述設(shè)定的安全電流值下降及恢復(fù)到正常的工作電流值。
[0006]在本發(fā)明上述具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器中，所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路包括反向比例放大電路及推挽驅(qū)動(dòng)電路，所述推挽驅(qū)動(dòng)電路集成所述短路保護(hù)電路，所述反向比例放大電路的輸入端連接所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片，其輸出端連接所述推挽驅(qū)動(dòng)電路；
[0007]所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片用于產(chǎn)生具有一定信號(hào)強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)，并將該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸入所述反向比例放大電路；
[0008]所述反向比例放大電路用于對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)的電壓波形進(jìn)行放大處理，并將經(jīng)放大處理的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸入所述推挽驅(qū)動(dòng)電路；
[0009]所述推挽驅(qū)動(dòng)電路用于對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)的電流波形進(jìn)行放大處理，并輸出具有足夠信號(hào)強(qiáng)度的可激勵(lì)旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)工作的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)。
[0010]在本發(fā)明上述具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器中，所述反向比例放大電路包括運(yùn)算放大器、第一電阻、第一電容、并聯(lián)的第二電阻及第二電容；其中
[0011]并聯(lián)的第二電阻及第二電容構(gòu)成濾波子電路；
[0012]運(yùn)算放大器的控制端的一端接電源端，另一端接地，運(yùn)算放大器的輸出端連接所述推挽驅(qū)動(dòng)電路，運(yùn)算放大器的正向輸入端接電源端，其反向輸入端連接第一電阻一端及濾波子電路，第一電阻另一端連接第一電容一端，第一電容另一端連接所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片的輸出端。
[0013]在本發(fā)明上述具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器中，所述推挽驅(qū)動(dòng)電路包括第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第一二極管、第二二極管、以及第九電阻；其中
[0014]第一三極管的集電極連接電源端，第一三極管的發(fā)射極連接第七電阻的一端，第一三極管的基極連接在第三電阻及第四電阻之間，第三電阻的另一端連接電源端，第四電阻的另一端連接第一二極管的正極；
[0015]第二三極管的集電極接地，第二三極管的發(fā)射極連接第八電阻一端，第二三極管的基極連接在第五電阻及第六電阻之間，第五電阻另一端連接第二二極管的負(fù)極，第六電阻另一端接地；
[0016]第九電阻一端連接在第七電阻及第八電阻之間，第九電阻另一端連接旋轉(zhuǎn)變壓器；
[0017]運(yùn)算放大器的輸出端連接在第一二極管的負(fù)極與第二二極管的負(fù)極之間。
[0018]在本發(fā)明上述具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器中，所述短路保護(hù)電路包括第三三極管、第四三極管、第七電阻及第八電阻；其中
[0019]第三三極管的基極連接在第一三極管的發(fā)射極與第七電阻之間，第三三極管的集電極連接在第三電阻與第一三極管的基極之間，第三三極管的集電極同時(shí)連接第一三極管的基極，第三三極管/第四三極管的發(fā)射極連接在第七電阻及第八電阻之間，第九電阻一端連接在第三三極管的發(fā)射極及第四三極管的發(fā)射極之間，另一端連接旋轉(zhuǎn)變壓器；
[0020]第四三極管的基極連接在第八電阻及第二三極管的發(fā)射極之間，第四三極管的集電極連接在第五電阻及第六電阻之間，第四三極管的集電極同時(shí)連接第二三極管的基極。
[0021]在本發(fā)明上述具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器中，所述設(shè)定的安全電流值的計(jì)算公式如下所示:
[0022]10 = (Vbe)/(R7)或 10 = (V )/(R8);其中
[0023]10為設(shè)定的安全電流值；
[0024]Vbe為第三三極管的基極與發(fā)射極之間的電壓；
[0025]Vbe'為第四三極管的基極與發(fā)射極之間的電壓。
[0026]本發(fā)明還構(gòu)造一種電機(jī)控制系統(tǒng)，所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器及電機(jī)控制器，所述電機(jī)控制器包括旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片及旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路，所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路集成短路保護(hù)電路；所述短路保護(hù)電路包括短路保護(hù)控制單元及受控于短路保護(hù)控制單元的短路保護(hù)單元，所述短路保護(hù)控制單元用于檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路出現(xiàn)的短路故障，并在檢測(cè)到短路故障時(shí)開(kāi)啟所述短路保護(hù)單元，通過(guò)所述短路保護(hù)單元將所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的最大工作電流值限定于一設(shè)定的安全電流值。
[0027]在本發(fā)明上述電機(jī)控制系統(tǒng)中，所述電機(jī)控制器還包括連接所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片的信號(hào)回收電路；
[0028]所述信號(hào)回收電路用于接收由旋轉(zhuǎn)變壓器測(cè)量及返回的電機(jī)位置信號(hào)，將該電機(jī)位置信號(hào)輸入所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片；
[0029]所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片還用于對(duì)該電機(jī)位置信號(hào)進(jìn)行解碼處理，及存儲(chǔ)解碼的電機(jī)位置數(shù)據(jù)。
[0030]在本發(fā)明上述電機(jī)控制系統(tǒng)中，所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路包括反向比例放大電路及推挽驅(qū)動(dòng)電路，所述推挽驅(qū)動(dòng)電路集成所述短路保護(hù)電路，所述反向比例放大電路的輸入端連接所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片，其輸出端連接所述推挽驅(qū)動(dòng)電路；
[0031]所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片用于產(chǎn)生具有一定信號(hào)強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)，并將該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸入所述反向比例放大電路；
[0032]所述反向比例放大電路用于對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)的電壓波形進(jìn)行放大處理，并將經(jīng)放大處理的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸入所述推挽驅(qū)動(dòng)電路；
[0033]所述推挽驅(qū)動(dòng)電路用于對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)的電流波形進(jìn)行放大處理，并輸出具有足夠信號(hào)強(qiáng)度的可激勵(lì)旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)工作的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)。
[0034]由于本發(fā)明具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器采用了在現(xiàn)有的電機(jī)控制器基礎(chǔ)上增加一個(gè)短路保護(hù)電路并將該短路保護(hù)電路集成到旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的技術(shù)方案，所以克服了現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)控制器的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路出現(xiàn)短路故障時(shí)，由短路故障所產(chǎn)生的大電流必將造成旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路關(guān)鍵器件的損壞，并威脅到配備電機(jī)控制器的整車(chē)安全的缺陷，達(dá)到了降低電機(jī)控制器的故障發(fā)生率，提高電機(jī)控制器的工作穩(wěn)定性，以及提高配備電機(jī)控制器的整車(chē)安全的有益效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0036]圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2是圖1所示的電機(jī)控制系統(tǒng)的電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0038]圖3是圖2所示的電機(jī)控制器的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0039]圖4是圖3所示的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0040]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)控制器100的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101出現(xiàn)短路故障時(shí)，由短路故障產(chǎn)生的大電流必將造成旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101關(guān)鍵器件(例如三極管)的損壞，并威脅到配備電機(jī)控制器100的整車(chē)安全的缺陷，本發(fā)明的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于:1)在現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101基礎(chǔ)上增加一個(gè)短路保護(hù)電路1013，該短路保護(hù)電路1013可在該旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101出現(xiàn)短路故障時(shí)啟動(dòng)短路保護(hù)工作，以將該旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101的最大工作電流值限定于一設(shè)定的安全電流值Itl，對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101的內(nèi)部元器件進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，以避免上述短路故障給電機(jī)控制器100內(nèi)部器件造成的損壞及電機(jī)位置數(shù)據(jù)的丟失的情況。
[0041]由于本發(fā)明采用了在現(xiàn)有的電機(jī)控制器100的基礎(chǔ)上增添一個(gè)短路保護(hù)電路1013并將該短路保護(hù)電路1013集成到旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101的設(shè)計(jì)，所以解決了現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)控制器100的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101出現(xiàn)短路故障時(shí)，短路故障所產(chǎn)生的大電流或線路溫度上升可能造成旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101關(guān)鍵器件的損壞，并威脅到配備電機(jī)控制器100的整車(chē)安全的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了降低電機(jī)控制器100的故障發(fā)生率，提高電機(jī)控制器100的工作穩(wěn)定性，以及提高配備電機(jī)控制器100的整車(chē)安全的目的。
[0042]為了使本發(fā)明的目的更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0043]如圖1所示，本發(fā)明電機(jī)控制系統(tǒng)包括彼此建立通信連接的電機(jī)控制器100及旋轉(zhuǎn)變壓器200、以及電機(jī)300。
[0044]該電機(jī)控制器100用于產(chǎn)生具有足夠信號(hào)強(qiáng)度的可激勵(lì)旋轉(zhuǎn)變壓器200啟動(dòng)工作的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)，并將該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸入到旋轉(zhuǎn)變壓器200，使旋轉(zhuǎn)變壓器200啟動(dòng)工作。
[0045]該電機(jī)控制器100還用于接收由旋轉(zhuǎn)變壓器200測(cè)量及傳回的電機(jī)位置信號(hào)，對(duì)電機(jī)位置信號(hào)進(jìn)行解碼處理，及存儲(chǔ)解碼的電機(jī)位置數(shù)據(jù)。
[0046]該電機(jī)控制器100還用于檢測(cè)到系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)，開(kāi)啟短路保護(hù)功能，以將其工作電流值限定于設(shè)定的安全電流值，避免其內(nèi)部元器件的過(guò)流損壞。
[0047]如圖2所示，本發(fā)明電機(jī)控制器100包括旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片102、旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101以及信號(hào)回收電路103。
[0048]其中，旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片102用于產(chǎn)生具有一定信號(hào)強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)，并將旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸入旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101。
[0049]旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101用于對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)增強(qiáng)處理，并將信號(hào)得到增強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸出到旋轉(zhuǎn)變壓器200，以觸發(fā)旋轉(zhuǎn)變壓器200啟動(dòng)工作。
[0050]該信號(hào)回收電路103用于接收由旋轉(zhuǎn)變壓器200測(cè)量及返回的電機(jī)位置信號(hào)，并將電機(jī)位置信號(hào)輸入旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片102。
[0051]該旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片102還用于對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器200返回的電機(jī)位置信號(hào)進(jìn)行解碼處理，并存儲(chǔ)解碼所得的電機(jī)位置數(shù)據(jù)，以供配備本發(fā)明電機(jī)控制系統(tǒng)的電力設(shè)備的操作人員隨時(shí)查閱，以提高電力設(shè)備運(yùn)行的安全性。
[0052]如圖3所示，本發(fā)明旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101包括反向比例放大電路1011、由反向比例放大電路1011提供輸入的推挽驅(qū)動(dòng)電路1012以及集成于推挽驅(qū)動(dòng)電路1012的短路保護(hù)電路1013。
[0053]其中，短路保護(hù)電路1013包括短路保護(hù)控制單元及受控于短路保護(hù)控制單元的短路保護(hù)單元。該短路保護(hù)控制單元用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101出現(xiàn)的短路故障，并在檢測(cè)到短路故障時(shí)開(kāi)啟短路保護(hù)單元，通過(guò)短路保護(hù)單元將旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101的最大工作電流值限定于一設(shè)定的安全電流值。該短路保護(hù)控制單元還用于在旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101出現(xiàn)的短路故障得到消除時(shí)，關(guān)閉短路保護(hù)單元，使旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101的工作電流由上述設(shè)定的最大工作電流值下降并恢復(fù)到正常的工作電流值。
[0054]在本發(fā)明電機(jī)控制系統(tǒng)中，該短路保護(hù)單元為第三三極管Q3或第四三極管Q4，該短路保護(hù)控制單元為第七電阻R7或第八電阻R8。
[0055]反向比例放大電路1011用于接收由旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片102提供的具有一定信號(hào)強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)，對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)的電壓波形進(jìn)行放大處理，并將經(jīng)放大處理的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸入推挽驅(qū)動(dòng)電路1012。
[0056]推挽驅(qū)動(dòng)電路1012用于接收上述的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)，對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)的電流波形進(jìn)行放大處理，得到強(qiáng)度可滿(mǎn)足旋轉(zhuǎn)變壓器200啟動(dòng)環(huán)境的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)，并將該增強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸出到旋轉(zhuǎn)變壓器200，以控制旋轉(zhuǎn)變壓器200啟動(dòng)工作。
[0057]如圖4所示，本發(fā)明反向比例放大電路1011包括運(yùn)算放大器U1、第一電阻R1、第一電容cin、并聯(lián)的第二電阻R2及第二電容Cl。其中，第一電容Cin用于濾除旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片102所輸入的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)中的直流成分。并聯(lián)的第二電阻R2及第二電容Cl構(gòu)成濾波子電路，該濾波子電路用于對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)進(jìn)行濾波處理，以過(guò)濾該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)中的雜波。運(yùn)算放大器Ul用于對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)的電壓波形進(jìn)行放大處理。
[0058]運(yùn)算放大器Ul的控制端的一端接V。。，另一端接地，運(yùn)算放大器Ul的輸出端連接所述推挽驅(qū)動(dòng)電路1012，運(yùn)算放大器Ul的正向輸入端接Vcc/2，其反向輸入端連接第一電阻Rl 一端及濾波子電路，第一電阻Rl另一端連接第一電容Cin—端,第一電容Cin另一端連接所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片102的輸出端。
[0059]本發(fā)明推挽驅(qū)動(dòng)電路1012包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第四三極管Q4、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第一二極管D1、第二二極管D2、以及第九電阻R9 ;其中
[0060]第一三極管Ql的集電極連接V。。，第一三極管Ql的發(fā)射極連接第七電阻R7的一端，第一三極管Ql的基極連接在第三電阻R3及第四電阻R4之間，第三電阻R3的另一端連接V。。，第四電阻R4的另一端連接第一二極管Dl的正極。
[0061]第二三極管Q2的集電極接地，第二三極管Q2的發(fā)射極連接第八電阻R8 —端，第二三極管Q2的基極連接在第五電阻R5及第六電阻R6之間，第五電阻R5另一端連接第二二極管D2的負(fù)極，第六電阻R6另一端接地。
[0062]第九電阻R9 —端連接在第七電阻R7及第八電阻R8之間，第九電阻R9另一端連接旋轉(zhuǎn)變壓器200。
[0063]運(yùn)算放大器Ul的輸出端連接在第一二極管Dl的負(fù)極與第二二極管D2的負(fù)極之間。
[0064]本發(fā)明短路保護(hù)電路1013包括第三三極管Q3、第四三極管Q4、第七電阻R7及第八電阻R8。其中
[0065]第三三極管Q3的基極連接在第一三極管Ql的發(fā)射極與第七電阻R7之間，第三三極管Q3的集電極連接在第三電阻R3與第一三極管Ql的基極之間，第三三極管Q3的集電極同時(shí)連接第一三極管Ql的基極，第三三極管Q3/第四三極管Q4的發(fā)射極連接在第七電阻R7及第八電阻R8之間，第九電阻R9 —端連接在第三三極管Q3的發(fā)射極及第四三極管Q4的發(fā)射極之間，另一端連接旋轉(zhuǎn)變壓器200 ；
[0066]第四三極管Q4的基極連接在第八電阻R8及第二三極管Q2的發(fā)射極之間，第四三極管Q4的集電極連接在第五電阻R5及第六電阻R6之間，第四三極管Q4的集電極同時(shí)連接第二三極管Q2的基極。
[0067]下面將對(duì)本發(fā)明電機(jī)控制器100所具有的短路保護(hù)功能的工作原理進(jìn)行說(shuō)明:
[0068]在本發(fā)明電機(jī)控制器100啟動(dòng)工作之后，如旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101未出現(xiàn)短路故障，則流經(jīng)推挽驅(qū)動(dòng)電路1012的電流較小，即第七電阻R7/第八電阻R8的壓降較小，達(dá)不到第三三極管Q3及第四三極管Q4的BE結(jié)開(kāi)啟電壓，第七電阻R7/第八電阻R8的壓降不足以使第三三極管Q3/第四三極管Q4導(dǎo)通，第三三極管Q3及第四三極管Q4均處于截止?fàn)顟B(tài)，旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101中的各個(gè)元件正常工作。
[0069]以防止旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101出現(xiàn)短路故障時(shí)產(chǎn)生的大電流給第一三極管Ql及第三三極管Q3造成損壞，本發(fā)明短路保護(hù)電路1013在電機(jī)控制器100出現(xiàn)短路時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)短路保護(hù)工作，其工作過(guò)程如下所示:當(dāng)旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101出現(xiàn)短路故障時(shí)，流經(jīng)推挽驅(qū)動(dòng)電路1012的電流迅速增大，第七電阻R7/第八電阻R8的壓降也隨之升高，并最終達(dá)到第三三極管Q3/第四三極管Q4的BE結(jié)開(kāi)啟電壓(即第三三極管Q3/第四三極管Q4導(dǎo)通時(shí)基極與發(fā)射極之間的電壓)，使第三三極管Q3/第四三極管Q4導(dǎo)通。由三極管特性可知，第三三極管Q3/第四三極管Q4導(dǎo)通之后，其BE結(jié)電壓維持不變。此時(shí)，流經(jīng)旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101的電流值被限定于一設(shè)定的安全電流值(該安全電流值可在電機(jī)控制器100出廠之前設(shè)定，且該安全電流值不應(yīng)超過(guò)第一三極管Ql及第三三極管Q3可承受的最大電流值)。由于該設(shè)定的安全電流值不超過(guò)第一三極管Ql及第三三極管Q3可承受的最大電流值，由此避免了旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101出現(xiàn)短路故障所導(dǎo)致的第一三極管Ql及第三三極管Q3的損壞情況的發(fā)生。在本發(fā)明中，該安全電流值的計(jì)算公式如下所示:
[0070]10 = Vbe/R7 或 I。= V /R8 ;其中
[0071]10為設(shè)定的安全電流值；
[0072]Vbe為第三三極管Q3的基極與發(fā)射極之間的電壓；
[0073]Vbe'為第四三極管Q4的基極與發(fā)射極之間的電壓。
[0074]待旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101的短路故障消除之后，流經(jīng)旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101的電流值逐漸降低到正常水平，第七電阻R7/第八電阻R8的壓降隨之降低，第三三極管Q3/第四三極管Q4的BE結(jié)電壓Vbe回落到第三三極管Q3/第四三極管Q4的開(kāi)啟電壓之下，第三三極管Q3/第四三極管Q4截止，電機(jī)控制器100的各個(gè)元件恢復(fù)到短路之前的工作狀態(tài)。
[0075]綜上所述，在本發(fā)明電機(jī)控制系統(tǒng)中，當(dāng)電機(jī)控制器100的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101出現(xiàn)短路故障時(shí)，集成于旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101的短路保護(hù)電路1013啟動(dòng)短路保護(hù)工作，將電機(jī)控制器100的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路101的工作電流值限定于一預(yù)定的安全電流值Itl,以避免電機(jī)控制器100內(nèi)部各元件的損壞及電機(jī)位置數(shù)據(jù)的丟失，及由此給用戶(hù)造成的潛在安全威脅。當(dāng)電機(jī)控制器100的短路故障得到消除時(shí)，短路保護(hù)電路1013停止短路保護(hù)工作，電機(jī)控制器100重新恢復(fù)到短路前的正常運(yùn)行狀態(tài)。
[0076]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器，所述電機(jī)控制器包括旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片及旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路集成短路保護(hù)電路；所述短路保護(hù)電路包括短路保護(hù)控制單元及受控于短路保護(hù)控制單元的短路保護(hù)單元，所述短路保護(hù)控制單元用于檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路出現(xiàn)的短路故障，并在檢測(cè)到短路故障時(shí)開(kāi)啟所述短路保護(hù)單元，通過(guò)所述短路保護(hù)單元將所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的最大工作電流值限定于一設(shè)定的安全電流值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器，其特征在于，所述短路保護(hù)控制單元還用于在所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的短路故障得到消除時(shí)，關(guān)閉所述短路保護(hù)單元，使所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的工作電流由所述設(shè)定的安全電流值下降及恢復(fù)到正常的工作電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路包括反向比例放大電路及推挽驅(qū)動(dòng)電路，所述推挽驅(qū)動(dòng)電路集成所述短路保護(hù)電路，所述反向比例放大電路的輸入端連接所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片，其輸出端連接所述推挽驅(qū)動(dòng)電路； 所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片用于產(chǎn)生具有一定信號(hào)強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)，并將該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸入所述反向比例放大電路； 所述反向比例放大電路用于對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)的電壓波形進(jìn)行放大處理，并將經(jīng)放大處理的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸入所述推挽驅(qū)動(dòng)電路； 所述推挽驅(qū)動(dòng)電路用于對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)的電流波形進(jìn)行放大處理，并輸出具有足夠信號(hào)強(qiáng)度的可激勵(lì)旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)工作的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器，其特征在于，所述反向比例放大電路包括運(yùn)算放大器、第一電阻、第一電容、并聯(lián)的第二電阻及第二電容；其中 并聯(lián)的第二電阻及第二電容構(gòu)成濾波子電路； 運(yùn)算放大器的控制端的一端接電源端，另一端接地，運(yùn)算放大器的輸出端連接所述推挽驅(qū)動(dòng)電路，運(yùn)算放大器的正向輸入端接電源端，其反向輸入端連接第一電阻一端及濾波子電路，第一電阻另一端連接第一電容一端，第一電容另一端連接所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器，其特征在于，所述推挽驅(qū)動(dòng)電路包括第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第一二極管、第二二極管、以及第九電阻；其中 第一三極管的集電極連接電源端，第一三極管的發(fā)射極連接第七電阻的一端，第一三極管的基極連接在第三電阻及第四電阻之間，第三電阻的另一端連接電源端，第四電阻的另一端連接第一二極管的正極； 第二三極管的集電極接地，第二三極管的發(fā)射極連接第八電阻一端，第二三極管的基極連接在第五電阻及第六電阻之間，第五電阻另一端連接第二二極管的負(fù)極，第六電阻另一端接地； 第九電阻一端連接在第七電阻及第八電阻之間，第九電阻另一端連接旋轉(zhuǎn)變壓器； 運(yùn)算放大器的輸出端連接在第一二極管的負(fù)極與第二二極管的負(fù)極之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器，其特征在于，所述短路保護(hù)電路包括第三三極管、第四三極管、第七電阻及第八電阻；其中 第三三極管的基極連接在第一三極管的發(fā)射極與第七電阻之間，第三三極管的集電極連接在第三電阻與第一三極管的基極之間，第三三極管的集電極同時(shí)連接第一三極管的基極，第三三極管/第四三極管的發(fā)射極連接在第七電阻及第八電阻之間，第九電阻一端連接在第三三極管的發(fā)射極及第四三極管的發(fā)射極之間，另一端連接旋轉(zhuǎn)變壓器； 第四三極管的基極連接在第八電阻及第二三極管的發(fā)射極之間，第四三極管的集電極連接在第五電阻及第六電阻之間，第四三極管的集電極同時(shí)連接第二三極管的基極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有短路保護(hù)功能的電機(jī)控制器，其特征在于，所述設(shè)定的安全電流值的計(jì)算公式如下所示: 10 = (Vbe)/(R7)或 I。= (V )/(R8);其中 Itl為設(shè)定的安全電流值； Vbe為第三三極管的基極與發(fā)射極之間的電壓； Vbe'為第四三極管的基極與發(fā)射極之間的電壓。
8.一種電機(jī)控制系統(tǒng)，所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器及電機(jī)控制器，所述電機(jī)控制器包括旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片及旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路集成短路保護(hù)電路；所述短路保護(hù)電路包括短路保護(hù)控制單元及受控于短路保護(hù)控制單元的短路保護(hù)單元，所述短路保護(hù)控制單元用于檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路出現(xiàn)的短路故障，并在檢測(cè)到短路故障時(shí)開(kāi)啟所述短路保護(hù)單元，通過(guò)所述短路保護(hù)單元將所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路的最大工作電流值限定于一設(shè)定的安全電流值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)控制器還包括連接所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片的信號(hào)回收電路； 所述信號(hào)回收電路用于接收由旋轉(zhuǎn)變壓器測(cè)量及返回的電機(jī)位置信號(hào)，將該電機(jī)位置信號(hào)輸入所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片； 所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片還用于對(duì)該電機(jī)位置信號(hào)進(jìn)行解碼處理，及存儲(chǔ)解碼的電機(jī)位置數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)緩沖電路包括反向比例放大電路及推挽驅(qū)動(dòng)電路，所述推挽驅(qū)動(dòng)電路集成所述短路保護(hù)電路，所述反向比例放大電路的輸入端連接所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片，其輸出端連接所述推挽驅(qū)動(dòng)電路； 所述旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片用于產(chǎn)生具有一定信號(hào)強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)，并將該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸入所述反向比例放大電路； 所述反向比例放大電路用于對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)的電壓波形進(jìn)行放大處理，并將經(jīng)放大處理的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)輸入所述推挽驅(qū)動(dòng)電路； 所述推挽驅(qū)動(dòng)電路用于對(duì)該旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)的電流波形進(jìn)行放大處理，并輸出具有足夠信號(hào)強(qiáng)度的可激勵(lì)旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)工作的旋轉(zhuǎn)變壓器啟動(dòng)信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02H9/02GK104135213SQ201410372817
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】汪順軍, 何曉飛 申請(qǐng)人:蘇州匯川技術(shù)有限公司