CN102934351A - 一种电子换向电机接口信号转换子线路板 - Google Patents

Abstract

一种电子换向电机接口信号转换子线路板，多个单元电路集成在子线路板上，子线路板上设置有微处理器，该子线路板与用户端控制系统之间设置有5路端口，分别为半双工异步串行通信口，直流供电电源输入口，控制信号公共端口， 模拟量控制信号输入口，速度反馈信号输出口，该子电路板可减少端口数量。

Description

技术领域 ：

本发明涉及一种电子换向电机接口信号转换子线路板

背景技术 ：

见图 1、 图 2所示， 一般电子换向驱动电机包括电机实体和电机控制器， 电机实体包括电机的定子和转子部分，电机控制器錄了需要与电机实体匹 S外, 还需要与电机具体的应用系统一即用户端控制系统的控制接口匹配，因为不同 的用户端控制系统匹配不同的控制信号，例如空调控制系统与洗衣机控制系统 都是用户端的控制系统， 两个系统的控制信号完全不一祥。传统的做法是针对 每一种用户端控制系统就开发一种电 及电机控制器， 这祥一来产生如下问 题: 1 )电机厂家生产的电 L型号非常多， 不便予管理和标准化； 2 )浪费开发 时间和研发的投入， 因为每一个新的用户端控制系统都需要重新开发一款电 机 增加产品的制造成本； 3 ) 重新设计需要制定新的生产工艺和认证成本， 增加了投入； 4 ) 电机应用范围非常窄， 不便予大范围推广应用。

为了解决上述的技术问题， 现在出现了一些子母线路板对接的电机控制 器，将电机控制器的主要功能电路设置在母线路板上，将多种的接口单元电路 和身份识别电路设置在多个子线路板上，利用其 Φ -··个子线路板与母线路板对 接， 子线路板上的身份识别电路通知母线路板上的徽处理器单元， 由微楚理器 单元自动配置子线路板上的 I /O口类型，从而可以通过更换不同的子线路板就 可以应用不同场合， 应用范围广， 电机生产厂家减少电机的种类便于管理， 可 以减少电机的研发投入、 缩短研发周期， 降低产品成本， 简化生产工艺， 提高 其具体的技术方案如图 3、 图 4和图 5所示， 电机控制器包括微处理器单 元、信号接口单元和身份识别电路， 微处理器单元设置在母线路板上， 信号接 口单元、身份识别电路设置在子线路板上， 通过子线路板和母线路板的对接形 成电连接， 身份识别电路将识别信号输入到微处理器单元，微处理器单元根据 识别信号自动配置信号接口单元的各个 I / O端口的类型。不同种类的信号接口 单元匹配的身份识别电路输出不同的信号，形成多个不同的子线路板。微处理 器单元的输出端连接功率逆变单元，转子位置检测单元的输出端连接微处理器 单元的输入端，功率逆变单元和转子位置检测单元都设置在母线路板上。 电源 电路和模拟量检测单元也设置在母线路板上，模拟量检测单元主要检测主板上 的母线电流、 母线电压、 相电流和 NTC等模拟量信息。 电源电路为各部份电路 供电。 所述的微处理器单元是 CPU或者是单片机 MCU或者是数字信号处理器 DSP。 母线路板上设置接插端口 3 , 接插端口 3里面设置 11路接线片， 子线路 板可以有多个， 接插端口 3上 1 1路接线片分别为 E、 N、 L、 Ml、 M2、 M3、 M4、 M5、 M6、 M7、 M8 , 各接线片的可以按如下标准定义， E、 N、 L三路是电源输入， Ml、 M2、 M3、 M4、 M5、 M6、 M7、 M8是用户端控制系统输入到子线路板的接口 信号。 在母线路板上设置有插槽 1 , 子线路板上设置有插接头 2 , 插接头 2嵌 套在插槽 1里面， 使子线路板与母线路板电连接起来。

在实际应用中存在如下缺点： 1 ) 当接口信号较多是， 子线路板与母线路 板之间需要釆用多路电气隔离， 电路复杂 成本高； 2 )接口信息需要主板的 微处理器单元 MCU很多的资源来处理， 影响运行速度； 3 ) 子线路板形式太多 太泛滥， 不便管理和匹配。

发明内容 ：

本发明的目的是提供一种电子换向电机接口信号转换子线路板，它釆用新 的电气规范， 端口数少， 减少电气隔离， 简化电路结构， 对客户端控制系统的 输入指令具有预处理功能， 减少母板的微处理器单元的资源的耗损。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种电子换向电机接口信号转换子线路板，包括集成在子线路板上的各单 元电路， 其特征在于： 该子线路板与用户端控制系统连接设置 5路端口， 分别 为：

R/T 端口： 半双工异步串口通信口；

Vcc端口： 直流供电电源输入， 电压范围 8V〜30V， 电流小于 30mA;

Common端口： 此信号线为信号线的地线，控制信号公共端；

Vsp端口： 模拟量控制信号输入， 电压范围 0〜6. 5Vdc,电流小于 1mA;

FG端口：速度反馈信号输出， 每转输出 n个脉冲。

上述所述的子线路板插接在电机控制器的母线路板上用来转换信号以便 母线路板与用户端控制系统通信匹配。

上述所述集成在子线路板上的各单元电路包括半双工异步串口通信单元， R/T 端口连接在半双工异步串口通信单元的一端。

上述所述的集成在子线路板上的各单元电路还包括稳压电路， Vcc端口连 接在稳压电路的输入端， 稳压电路的输出端为子线路板上的各电路供电。

上述所述集成在子线路板上的各单元电路还包括集电极开路输出单元， FG端口连接集电极开路输出单元的输出端。

上述所述集成在子线路板上的各单元电路还包括子板微处理器， Vsp端口 连接子板微处理器的输入端。

上述所述集成在子线路板上的各单元电路还包括身份识别电路， 身份识别 电路的输出端与母线路板的输入端连接。 本发明与现有技术相比具有如下优点： 1 )本实用新型子线路板设置 5 路接口信号端口， 减少端口的数量， 减少电气隔离， 简化电路结构， 有助降低 成本； 2 )子线路板设置子板微处理器， 用户端控制系统输入信息可以先通过 子板微处理器进行预处理， 从而减少母板微处理器单元的资源的耗损，提高运 算速度； 3 )便于与客―户用户端控制系统匹配信号 形成一个较为通用的标准， 避免子线路板的形式太多太泛滥， 便于管理和推广应用。

附图说明：

图 1是传统电机控制器与用户端控制系统的接线图；

图 2是传统电机控制器的原理方框图；

图 3是传统电机控制器的釆用子母线路扳的原理示意图；

图 4是传统电机控制器的母线路板的夕卜观示意图；

图 5是传统电机控制器的子线路板的外观示意 S;

图 6是本实用新型的子线路板的电路方框图；

图 7是图 6对应的电路图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述：

如图 6所示， 一种电子换向电机接口信号转换子线路板， 包括集成在子 线路板上的各单元电路，子线路板插接在电机控制器的母线路板上用来转换信 号以便母线路板与用户端控制系统通信匹配，该子线路板与用户端控制系统连 接设置 5路端口， 分别为：

R/T端口： 半双工异步串口通信口；

Vcc端口： 直流供电电源输入， 电压范围 8V〜30V， 电流小于 30mA;

Common端口： 此信号线为信号线的地线，控制信号公共端； Vsp端口： 模拟量控制信号输入， 电压范围 0〜6. 5Vdc,电流小于 1mA; FG端口：速度反馈信号输出， 每转输出 n个脉冲。

母线路板上布置有电源电路、 母板微处理器单元、 转子位置检测单元、 功 率逆变单元和模拟量检测单元， 子线路板上布置有信号接口电路， 电源电路为 各部份电路供电，模拟量检测单元、 转子位置检测单元向母板微处理器单元输 入检测信号，母板微处理器单元向功率逆变单元发送控制信号，集成在子线路 板上的各单元电路包括半双工异步串口通信单元， R/T 端口连接在半双工异步 串口通信单元的一端，半双工异步串口通信单元的另一端连接母线路板的母板 微处理器单元， 集成在子线路板上的各单元电路还包括稳压电路， Vcc端口连 接在稳压电路的输入端，稳压电路的输出端为子线路板上的各电路供电， 集成 在子线路板上的各单元电路还包括集电极开路输出单元， FG端口连接集电极 开路输出单元的输出端，集电极开路输出单元的输入端连接母线路板的母板微 处理器单元， 集成在子线路板上的各单元电路还包括子板微处理器， Vsp端口 连接子板微处理器的输入端，子板微处理器的输出端通过光电藕合连接到母线 路板的母板微处理器单元。集成在子线路板上的各单元电路还包括身份识别电 路， 身份识别电路的输出端与母线路板的母板微处理器单元的输入端连接。

如图 7所示， 集成在子线路板上的各单元电路包括身份识别电路 Nl， 稳 压电路 N4， 半双工异步串口通信单元 N2， 子板微处理器 N3和集电极开路输出 单元 N5。

本实用新型原理是：用户端控制系统通过 Vsp端口向子板微处理器输入模 拟量控制信号，子板微处理器对模拟量控制信号进行处理后在转换成数字信号 输入到母板微处理器单元。母板微处理器单元检测到电机实际运行的速度值转 换成脉冲信号，通过连接集电极开路输出单元的输入端，集电极开路输出单元 的输出端将速度脉冲信号通过 FG端口送到用户端控制系统。用户端控制系统 通过 R/T 端口、 半双工异步串口通信单元与母线路板的母板微处理器单元进 行交换数据。

上述实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不限于此，其 他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简 化， 均为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1. 权 利 要 求

   1、 一种电子换向电机接口信号转换子线路板， 包括集成在子线路板上的 各单元电路， 其特征在于： 该子线路板与用户端控制系统连接设置 5路端口， 分别为：

   R/T 端口： 半双工异步串口通信口；

   Vcc端口： 直流供电电源输入， 电压范围 8V〜30V， 电流小于 30mA;

   Common端口： 此信号线为信号线的地线，控制信号公共端；

   Vsp端口： 模拟量控制信号输入， 电压范围 0〜6. 5Vdc,电流小于 1mA; FG端口：速度反馈信号输出， 每转输出 n个脉冲。
2. 2、根据权利要求 1所述的一种电子换向电机接口信号转换子线路板，其 特征在于：子线路板插接在电机控制器的母线路板上用来转换信号以便母线路 板与用户端控制系统通信匹配。

   3、根据权利要求 1或 2所述的一种电子换向电机接口信号转换子线路板, 其特征在于： 集成在子线路板上的各单元电路包括半双工异步串口通信单元， R/T 端口连接在半双工异步串口通信单元的一端。

   4、根据权利要求 1或 2所述的一种电子换向电机接口信号转换子线路板 , 其特征在于： 集成在子线路板上的各单元电路还包括稳压电路， Vcc端口连接 在稳压电路的输入端， 稳压电路的输出端为子线路板上的各电路供电。

   5、根据权利要求 1或 2所述的一种电子换向电机接口信号转换子线路板 , 其特征在于：集成在子线路板上的各单元电路还包括集电极开路输出单元， FG 端口连接集电极开路输出单元的输出端。

   6、根据权利要求 1或 2所述的一种电子换向电机接口信号转换子线路板, 其特征在于： 集成在子线路板上的各单元电路还包括子板微处理器， Vsp端口 连接子板微处理器的输入端。
3. 7、根据权利要求 2所述的一种电子换向电机接口信号转换子线路板，其 特征在于： 集成在子线路板上的各单元电路还包括身份识别电路， 身份识别电 路的输出端与母线路板的输入端连接。