一種大功率旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)控制器位置檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種大功率旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電機(jī)控制器電機(jī)位置檢測(cè)領(lǐng)域，目前一般采用光電編碼器和旋變變壓器這二種模式。光電編碼器的硬件電路比較簡(jiǎn)單，但軟件算法和控制精度會(huì)稍微差一些。旋轉(zhuǎn)變壓器電路，硬件電路稍微復(fù)雜一下，軟件采集和控制精度會(huì)高一些。為實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和速度的精確控制，在新能源車輛中，現(xiàn)在很多均采用旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集方式。
[0003]目前市面上，一般的旋變變壓器，多是采用小結(jié)構(gòu)大阻抗的現(xiàn)成品，該款旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)尺寸較小，在實(shí)際的過程應(yīng)用中裝配精度需要嚴(yán)格控制，其旋轉(zhuǎn)變壓器的輸入輸出電氣參數(shù)很容易因?yàn)殡娏餍〗Y(jié)構(gòu)小很容易受到干擾；而且電機(jī)繞組存在絕緣降低的風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致繞組強(qiáng)電信號(hào)很容易導(dǎo)入到電機(jī)控制器電路板，從而損壞整個(gè)低壓控制系統(tǒng)；該信號(hào)采集系統(tǒng)也不太適用于軸承較大的電機(jī)，但這種信號(hào)采集方式是目前整個(gè)新能源行業(yè)中最常用的方式。
[0004]為了解決上述工程應(yīng)用中的問題，目前就有廠家為新能源車輛專門單獨(dú)開發(fā)了幾款旋轉(zhuǎn)變壓器，對(duì)旋變的電氣參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)做了巨大的調(diào)整，原有技術(shù)在信號(hào)采集上存在問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種大功率旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集電路，解決了大功率旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集的問題。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種大功率旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集電路，該功率旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集電路主要包括電源模塊，與所述電源模塊連接的信號(hào)采集模塊，與所述電源模塊連接的信號(hào)處理模塊，以及與所述信號(hào)處理模塊連接的MCU處理系統(tǒng)，所述信號(hào)采集模塊與所述信號(hào)處理模塊相連，所述電源模塊主要由旋變雙電源電路和控制電源電路組成。
[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述旋變雙電源電路采用±15V電源或±12V電源，所述控制電源電路采用+3.3V或者+5V電源。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述信號(hào)采集模塊主要由旋變信號(hào)采集處理電路以及與所述旋變信號(hào)采集處理電路一端連接的旋變變壓器組成，所述旋變信號(hào)采集處理電路另一端連接所述信號(hào)處理模塊。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述旋變信號(hào)采集處理電路包括與所述旋變變壓器連接的勵(lì)磁信號(hào)放大電路、與所述旋變變壓器連接的正弦信號(hào)處理電路、以及與所述旋變變壓器連接的余弦信號(hào)處理電路。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述勵(lì)磁信號(hào)放大電路主要包括功率運(yùn)算放大器、與所述功率信號(hào)放大器連接的第一電壓限幅電路、與所述第一電壓限幅電路連接能把電路板上的勵(lì)磁信號(hào)和電機(jī)外面的勵(lì)磁信號(hào)隔開的傳輸變壓器、以及與所述傳輸變壓器連接的第一信號(hào)濾波電路組成，所述正弦信號(hào)處理電路主要包括第二信號(hào)濾波電路、與所述第二信號(hào)濾波電路連接的傳輸變壓器、與所述傳輸變壓器連接的第二電壓限幅電路、以及與所述第二電壓限幅電路連接的第一電壓衰減電路，所述余弦信號(hào)處理電路主要包括第三信號(hào)濾波電路、與所述第三信號(hào)濾波電路連接的傳輸變壓器、與所述傳輸變壓器連接的第三電壓限幅電路、以及與所述第三電壓限幅電路連接的第二電壓衰減電路。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述信號(hào)處理模塊主要包括旋變信號(hào)解碼芯片、與所述旋變信號(hào)解碼芯片連接的外圍電路、與所述旋變信號(hào)解碼芯片連接的控制信號(hào)模塊、以及與所述旋變信號(hào)解碼芯片連接的數(shù)據(jù)信號(hào)模塊。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述外圍電路包括選頻電路、故障顯示電路以及晶振電路。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述旋變信號(hào)解碼芯片型號(hào)為AD1200系列。
[0014]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述旋變信號(hào)解碼芯片型號(hào)為AU6802系列。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本大功率旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集電路解決了大功率旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集的問題，也減少了由于絕緣降低從而導(dǎo)致繞組強(qiáng)電信號(hào)很容易導(dǎo)入到電路板，從而損壞整個(gè)低壓控制系統(tǒng)；該信號(hào)采集系統(tǒng)適用于旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)體積較大的電機(jī)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明提供的一種大功率旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集電路整體框圖；
圖2是本發(fā)明提供的信號(hào)采集電路的電路圖；
圖3是本發(fā)明提供的信號(hào)處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]附圖標(biāo)記:1、信號(hào)采集模塊2、信號(hào)處理模塊3、勵(lì)磁信號(hào)放大電路4、正弦信號(hào)處理電路5、余弦信號(hào)處理電路6、外圍電路7、旋變信號(hào)解碼芯片8、控制信號(hào)9、數(shù)據(jù)信號(hào)10、MCU處理系統(tǒng)T1、傳輸變壓器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1示出了一種大功率旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集電路，該功率旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)采集電路主要包括電源模塊，與所述電源模塊連接的信號(hào)采集模塊1，與所述電源模塊連接的信號(hào)處理模塊2，所述信號(hào)采集模塊1與所述信號(hào)處理模塊2相連，以及與所述信號(hào)處理模塊2連接的MCU處理系統(tǒng)10，所述電源模塊主要由旋變雙電源電路和控制電源電路組成，工作時(shí)電源模塊先工作，給各個(gè)電路正常供電，當(dāng)整個(gè)電路系統(tǒng)工作的時(shí)候，MCU系統(tǒng)首先發(fā)出啟動(dòng)旋變電路、電路使能等控制信號(hào)，讓旋變信號(hào)解碼芯片7啟動(dòng)工作，解碼芯片給出一個(gè)固定頻率的正旋波形的電壓差分信號(hào)，經(jīng)過功率放大器電路放大，給到電機(jī)內(nèi)部的旋變變壓器的勵(lì)磁繞組，旋變變壓器隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，旋變變壓器的正弦和余弦繞組就會(huì)反饋給出滿足一定數(shù)學(xué)關(guān)系的電壓差分波形；再分別經(jīng)過各種的信號(hào)衰減和調(diào)理電路，變?yōu)樾冃盘?hào)解碼芯片7可以識(shí)別的差分信號(hào)，旋變信號(hào)解碼芯片7然后把接受回來的正弦、余弦信號(hào)和它給出的勵(lì)磁信號(hào)，在進(jìn)行解碼計(jì)算，最終給出旋變位置的轉(zhuǎn)角信息和速度，最后MCU系統(tǒng)從旋變解碼系統(tǒng)中讀取角度和速度信息，用于電機(jī)的計(jì)算和控制；±15V電源(或者12)，給旋變采集處理電路的芯片供電，雙電源供電可以提高旋變差分信號(hào)的可靠性，+3.3V(或者+5V)，給旋變信號(hào)解碼芯片7電路、MCU處理電路等供電。
[0019]圖2示出了信號(hào)采集電路的電路圖，所述信號(hào)采集模塊1主要由旋變信號(hào)采集處理電路以及與所述旋變信號(hào)采集處理電路一端連接的旋變變壓器組成，所述旋變信號(hào)采集處理電路另一端連接所述信號(hào)處理模塊2，所述旋變信號(hào)采集處理電路包括勵(lì)磁信號(hào)放大電路3、與所述旋變變壓器連接的正弦信號(hào)處理電路4、以及與所述旋變變壓器連接的余弦信號(hào)處理電路5，所述勵(lì)磁信號(hào)放大電路:把旋變信號(hào)解碼芯片7發(fā)出的正弦波形的信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)功率放大，同時(shí)進(jìn)行隔離，最后把信號(hào)送進(jìn)旋變的勵(lì)磁繞組，作為旋變的激勵(lì)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)旋變繞組，使其產(chǎn)生正弦和余弦信號(hào)，所述勵(lì)磁信號(hào)放大電路包括:信號(hào)濾波電路，分別由R1和C21組成一濾波電路，R2和C22組成另一濾波電路，通過選擇合適的電阻R和電容C的參數(shù)，一般可以有效的把10~20KHz勵(lì)磁信號(hào)上面干擾信號(hào)減弱，起到濾波的作用、電壓信號(hào)放大電路，功率運(yùn)算放大器U1和U2，這個(gè)是整個(gè)電路的核心器件，可以選擇高電壓大電流的功率運(yùn)算放大器，如AD公司的AD815芯片，TI公司的0PA544，