基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，尤其涉及一種低成本的基于小量程霍爾傳感器的 大電流檢測(cè)電路以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，主電機(jī)三相電流通常采樣霍爾傳感器進(jìn)行采樣，以LEM公 司霍爾傳感器為例，電流霍爾量程有500A、900A和1500A幾種規(guī)格。目前，主電機(jī)三相電流 峰值可達(dá)1000A以上，通常采用1500A的大量程電流霍爾，1500A的大量程霍爾傳感器成本 較高，而500A、900A等小量程霍爾傳感器的成本為1500A的大量程霍爾傳感器的十分之一 左右。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述大量程電流霍爾的成本 較高的缺陷，提供一種成本較低的基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路以及電機(jī)驅(qū)動(dòng) 器。
[0004] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種基于小量程霍爾傳感 器的大電流檢測(cè)電路，用于測(cè)量電機(jī)三相母線中的電流，包括N個(gè)小量程霍爾傳感器、用 于將該N個(gè)小量程霍爾傳感器的輸出電流進(jìn)行求和后輸出的電流求和電路、用于對(duì)求和后 的電流進(jìn)行調(diào)理的信號(hào)調(diào)理電路；所述母線在測(cè)量位置拆分為N個(gè)支路且該N個(gè)支路分別 一一對(duì)應(yīng)的穿過(guò)該N個(gè)小量程霍爾傳感器后再合并為一體，其中，N為正整數(shù)且N多2,所述 N個(gè)小量程霍爾傳感器的輸出端分別連接至所述電流求和電路的對(duì)應(yīng)的輸入端，所述電流 求和電路的輸出端連接至所述信號(hào)調(diào)理電路。
[0005] 在本實(shí)用新型所述的基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路中，所述N等于2， 所述電流求和電路包括由兩個(gè)電流采樣電阻以及一個(gè)第一運(yùn)放構(gòu)成的同相加法器，該兩個(gè) 電流采樣電阻的第一端分別一一對(duì)應(yīng)的連接至兩個(gè)小量程霍爾傳感器的輸出端，兩個(gè)電流 采樣電阻的第二端均連接至所述第一運(yùn)放的同相輸入端，所述第一運(yùn)放的反向輸入端連接 至輸出端，所述第一運(yùn)放的輸出端連接至所述信號(hào)調(diào)理電路。
[0006] 在本實(shí)用新型所述的基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路中，所述電流求和 電路還包括由所述第一運(yùn)放、第一濾波電容、第二濾波電容、第一濾波電阻構(gòu)成的巴特沃斯 濾波器，所述第一濾波電阻連接于電流采樣電阻的第二端和所述第一運(yùn)放的同相輸入端之 間，所述第一運(yùn)放的同相輸入端還經(jīng)由所述第一濾波電容接地，所述第二濾波電容連接在 所述第一運(yùn)放的同相輸入端和輸出端之間。
[0007] 在本實(shí)用新型所述的基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路中，所述電流求和 電路還包括兩個(gè)上拉電阻，該兩個(gè)上拉電阻的第一端分別一一對(duì)應(yīng)的連接至兩個(gè)小量程霍 爾傳感器的輸出端，該兩個(gè)上拉電阻的第二端均連接至霍爾供電電壓源。
[0008] 在本實(shí)用新型所述的基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路中，所述信號(hào)調(diào)理 電路包括由第一分壓電阻、第二分壓電阻以及第二運(yùn)放構(gòu)成的分壓電路，所述第一分壓電 阻的第一端連接至所述電流求和電路的輸出端，所述第二分壓電阻的第一端接地，所述第 一分壓電阻和第二分壓電阻的第二端均連接至所述第二運(yùn)放的同相輸入端，所述第二運(yùn)放 的反向輸入端連接至輸出端。
[0009] 在本實(shí)用新型所述的基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路中，所述信號(hào)調(diào)理 電路還包括由所述第二運(yùn)放以及第三濾波電容、第四濾波電容、第二濾波電阻構(gòu)成的巴特 沃斯濾波器，所述第二濾波電阻連接于第一分壓電阻的第二端和所述第二運(yùn)放的同相輸入 端之間，所述第二運(yùn)放的同相輸入端還經(jīng)由所述第三濾波電容接地，所述第四濾波電容連 接在所述第一運(yùn)放的同相輸入端和輸出端之間。
[0010] 本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括連接至電機(jī)的大電流檢測(cè)電路、連接 該大電流檢測(cè)電路的控制電路、連接至所述控制電路的用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)電 路，所述大電流檢測(cè)電路為以上所述的基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路。
[0011] 實(shí)施本實(shí)用新型的基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，具 有以下有益效果：本實(shí)用新型中用多個(gè)小量程霍爾傳感器并聯(lián)來(lái)替代單個(gè)大量程電流霍 爾，電流求和電路實(shí)現(xiàn)將該多個(gè)小量程霍爾傳感器的輸出電流進(jìn)行求和，最終達(dá)到大量程 霍爾傳感器的大電流檢測(cè)效果，由于1000A以下的小量程電流霍爾成本僅為1500A的大量 程電流霍爾的十分之一左右，因可以有效降低系統(tǒng)成本，且具有較高的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：
[0013] 圖1是本實(shí)用新型的基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路的電路原理圖；
[0014] 圖2是母線與小量程霍爾傳感器的連接關(guān)系示意圖；
[0015] 圖3是本實(shí)用新型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì) 說(shuō)明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0017] 如圖1所示，是本實(shí)用新型的基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路的電路原 理圖；
[0018] 本實(shí)用新型的基于小量程霍爾傳感器的大電流檢測(cè)電路，用于測(cè)量電機(jī)三相母線 中的電流主要包括：N個(gè)小量程霍爾傳感器、電流求和電路100以及信號(hào)調(diào)理電路200,該N 個(gè)小量程霍爾傳感器并聯(lián)，所述N個(gè)小量程霍爾傳感器的輸出端分別連接至所述電流求和 電路100的對(duì)應(yīng)的輸入端，所述電流求和電路100的輸出端連接至所述信號(hào)調(diào)理電路200。
[0019] 所述母線在測(cè)量位置拆分為N個(gè)支路且該N個(gè)支路分別一一對(duì)應(yīng)的穿過(guò)該N個(gè)小 量程霍爾傳感器的聚磁圈后再合并為一體，每個(gè)小量程霍爾傳感器負(fù)責(zé)測(cè)量當(dāng)前的一小股 線路中的電流，電流求和電路100再將該N個(gè)小量程霍爾傳感器的輸出電流進(jìn)行求和后輸 出，信號(hào)調(diào)理電路200主要是用于對(duì)求和后的電流進(jìn)行調(diào)理以便調(diào)理成DSP適用的電壓。
[0020] 其中，N為正整數(shù)且N彡2;圖1中是以N=2為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0021] 參考圖2,是母線與小量程霍爾傳感器的連接關(guān)系示意圖；圖2中，小量程霍爾傳 感器包括霍爾1和霍爾2,母線I分為兩個(gè)支路：母線II和母線12,母線II穿過(guò)霍爾1，母 線12穿過(guò)霍爾2,然后再匯聚合并為一體形成母線I。
[0022] 需要明確的是，N是可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合中所需要的大電流而改變的，并不限 于2個(gè)，當(dāng)電流進(jìn)一步增大時(shí)，還可以采用更多個(gè)小量程電流霍爾并聯(lián)替代，因此本實(shí)用新 型的方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低廉、穩(wěn)定可靠。
[0023] 具體的，所述電流求和電路100,包括由N個(gè)電流采樣電阻R1、R2以及一個(gè)第一運(yùn) 放U1構(gòu)成的同相加法器，該N個(gè)電流采樣電阻R1、R2的第一端分別一一對(duì)應(yīng)的連接至N個(gè) 小量程霍爾傳感器的輸出端，該N個(gè)電流采樣電阻Rl、R2的第二端均連接至所述第一運(yùn)放 U1的同相輸入端，所述第一運(yùn)放U1的反向輸入端連接至輸出端，所述第一運(yùn)放U1的輸出端 連接至所述信號(hào)調(diào)理電路200。
[0024] 優(yōu)選的，所述電流求和電路100還包括由所述第一運(yùn)放U1、第一濾波電容C1、第二 濾波電容C2、第一濾波電阻R5構(gòu)成的巴特沃斯濾波器，所述第一濾波電阻R5連接于電流采 樣電阻Rl、R2的第二端和所述第一運(yùn)放U1的同相輸入端之間，所述第一運(yùn)放U1的同相輸 入端還經(jīng)由所述第一濾波電容C1接地，所述第二濾波電容C2連接在所述第一運(yùn)放U1的同 相輸入端和輸出端之間。
[0025] 巴特沃斯濾波器在通帶幅度內(nèi)響應(yīng)平坦，具有較好的綜合性能，特別適用于電流 采樣等低頻應(yīng)用場(chǎng)合，其典型增益為1。
[0026] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述電流求和電路100還包括N個(gè)上拉電阻R3、R4,該N個(gè)上拉電 阻R3、R4的第一端分別 對(duì)應(yīng)的連接至N個(gè)小量程霍爾傳