CN108020422A - 生成旋转变压器的激励信号的装置和包括该装置的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于生成旋转变压器激励信号的装置和包括该装置的车辆。装置包括：输入部，配置为接收输入信号；以及电流放大器，配置为通过放大输入信号来生成输出信号并且具有保护电路免于过电流的电路保护器。输出部配置为输出该输出信号。附加地，电路保护器包括：第一晶体管，具有连接至输出部的发射极；第二晶体管，具有连接至输出部的集电极和与第一晶体管的基极连接的基极；以及整流器，连接至第一晶体管的基极和第二晶体管的基极。

Description

生成旋转变压器的激励信号的装置和包括该装置的车辆
技术领域
本发明涉及一种车辆，并且更具体地，涉及一种用于生成旋转变压器激励信号的装置和包括该装置的车辆。
背景技术
通常，车辆可以包括三轮车或四轮车、两轮车(例如摩托车、机动自行车、施工设备、自行车)、在轨道上行驶的列车等。常规车辆可以使用各种方法来获取转动车轮所需的动力。例如，常规车辆通过燃烧化石燃料(例如，汽油或柴油)来获取热能，将热能转换成转动车轮所需的机械能，并且由此生成用于转动车轮的动力。
最近，使用车辆中安装的电池中充入的电能，电能已经用于生成转动车轮所需的动力。如上所述，配置为使用电能来获取动力的车辆称为电动车辆(EV)。可以使用各种类型的电动车辆，例如：通用电动车辆(EV)，配置为使用电能来获取动力；混合电动车量(HEV)，配置为使用通过燃烧化石燃料而产生的热能和电能中的至少一种来获取动力；以及插电式混合电动车量(PHEV)，配置为使用从燃烧化石燃料而生成的热能和电能两者，并且在从外部电源接收电能时对嵌入其中的电池进行充电。
本节中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，并且因此它可能包含不形成本领域普通技术人员在本国内已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供一种用于生成旋转变压器激励信号的装置，其能够改善配置为生成施加至旋转变压器的激励信号的电路的安全性，并且提供一种包括该装置的车辆。根据本发明的方面，用于生成激励信号的装置可以包括：输入部，配置为接收输入信号；电流放大器，配置为通过放大输入信号来生成输出信号，并且包括用于保护电路免于过电流的电路保护器；以及输出部，配置为输出该输出信号。电路保护器可以包括：第一晶体管，包括连接至输出部的发射极；第二晶体管，包括连接至输出部的集电极和与第一晶体管的基极连接的基极；以及整流器，连接至第一晶体管的基极和第二晶体管的基极。第一晶体管的基极、第二晶体管的基极和整流器可以连接至一个节点。
在一些示例性实施例中，装置可以包括电压放大器，其具有耦合至输入部的反相输入端和连接至整流器的输出端，并且可以配置为放大输入信号并将放大的输入信号发送至整流器。反相输入端可以配置为接收与输出信号对应的反馈信号。当输出部短路时，整流器可以终止操作，并且输出信号可以沿将反馈信号施加至反相输入端的路径输入至电压放大器的反相输入端。
电流放大器还可以包括第三晶体管，其具有连接至外部电源的集电极和连接至第一晶体管的集电极的发射极。当不发生短路并且电压放大器输出正信号时，第一晶体管的基极可以配置为接收输入信号的全部或一部分，并且第一晶体管的发射极可以配置为放大输入信号的电流并输出放大的电流。
另外，第二晶体管的基极可以配置为接收输入信号的一部分，并且第二晶体管的集电极可以配置为放大输入信号的一部分并输出放大的信号。电流放大器还可以包括第四晶体管，其具有连接至第二晶体管的发射极的集电极。当电压放大器输出正信号时，第四晶体管可以配置为终止操作，并且当电压放大器输出负信号时，第四晶体管可以配置为开始操作。当输出部短接至接地端时，输入信号可以通过整流器和第一晶体管施加至输出部，或者可以通过整流器和第二晶体管施加至输出部。
在本发明的另一方面中，车辆可以包括：旋转变压器，电连接至电动机并且配置为检测电动机的旋转度；以及激励信号发生器，配置为向旋转变压器提供激励信号。激励信号发生器可以包括：输入部，配置为接收输入信号；输出部，配置为输出激励信号；第一晶体管，具有连接至输出部的发射极；第二晶体管，具有与第一晶体管的基极连接的基极和连接至输出部的集电极；以及整流器，电连接至输入部，并且连接至第一晶体管的基极和第二晶体管的基极。
附图说明
本发明的这些和/或其他方面将从下文结合附图对示例性实施例的描述中变得清楚且更容易理解，其中：
图1是示出根据本发明的示例性实施例的车辆的示例性框图；
图2是示出根据本发明的示例性实施例的激励信号发生电路的示例性电路图；
图3是示出根据本发明的示例性实施例的在正常状态下的电流流动的示例的示例性电路图；
图4是示出根据本发明的示例性实施例的在正常状态下的电流流动的另一示例的示例性电路图；
图5是示出根据本发明的示例性实施例的在输出部短路并且向输出部施加高电压的情况下的电流流动的示例性电路图；
图6是示出根据本发明的示例性实施例的当输出部短路并且向输出部施加高电压时从输出部生成的电流的强度的示例性曲线图；
图7是示出根据本发明的示例性实施例的当发生接地短路时的电流流动的示例性电路图；以及
图8是示出根据本发明的示例性实施例的当发生接地短路时从输出部生成的电流的强度的示例性曲线图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中进行说明，其中，在整个附图中相同的附图标记指代相同的元件。在下文中将参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可能以各种不同的方式修改所描述的示例性实施例。附图和描述在本质上被认为是说明性的而不是限制性的，并且在整个说明书中相同的附图标记指示相同的元件。由于为了便于说明而任意地表示附图所示的每一个组件的尺寸和厚度，本发明不具体限于每一个组件的所示尺寸和厚度，并且为了清楚地表达各种部件和区域而放大并示出厚度。
附加地，在以下详细描述中，处于相同关系的组件的名称被分成“第一”、“第二”等以便区分组件，但是本发明不限于该顺序。在整个说明书中，除非明确地描述为具有相反的意思，否则词语“包括”和例如“包含”或“包括的”变体将被理解为暗示包括所述元件，但不排除任何其他元件。另外，在说明书中描述的“单元”、“模块”、“部件”、“构件”等是指实现至少一个功能或操作的综合配置的单元。
应当进一步理解，词语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
尽管示例性实施例被描述为使用多个单元以实现示例性过程，但应当理解示例性过程也可以由一个或多个模块实现。附加地，应当理解，术语“控制器/控制单元”是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置为存储模块，并且处理器具体配置为执行所述模块以便实现以下进一步描述的一个或多个过程。
除非具体说明或从上下文中显而易见，如本文所使用的，词语“约”被理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准差内。“约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。
应当理解，如本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语通常包括机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)的客车、公共汽车、卡车、各种商用车辆，包括各种船、船舶等水运工具，飞行器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、燃烧机、插电式混合电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，源自石油之外的资源的燃料)。
以下将参考图1至图8描述根据本发明的示例性实施例的激励信号发生电路以及包括该电路的车辆。图1是示出根据本发明的示例性实施例的车辆的示例性框图。参考图1，车辆1可以通过一个或多个车轮2a和2b的旋转在道路或轨道上行驶。虽然车辆1可以是电动车辆(EV)、混合电动车辆(HEV)或插电式混合电动车辆(PHEV)，但是车辆1的范围或精神不限于此，并且车辆1可以包括配置为获取车辆使用电动机30行驶所需的驱动动力的各种设备。
参考图1，车辆1可以包括控制器10、电池20、电动机30、旋转变压器40、检测信号接收器50和激励信号发生器100。特别地，控制器10、电池20、电动机30、旋转变压器40、检测信号接收器50和激励信号发生器100中的至少两个可以配置为使用导线或各种无线通信设备来彼此通信。例如，可以使用无线通信技术(例如，Wi-Fi、蓝牙、控制器局域网(CAN)、或ZigBee)来实施无线通信设备。根据示例性实施例，车辆1还可以包括发动机(未示出)，其配置为使用由燃烧燃料产生的能量来获取前轮2a和后轮2b中的至少一个的旋转力。
控制器10可以配置为执行车辆1的整体操作。例如，控制器10可以配置为将控制信号发送至激励信号发生器100，可以调整激励信号发生器100以生成激励信号，以便将生成的激励信号发送至旋转变压器40。控制器10可以将电池20电耦合至电动机30，或者可以配置为基于从检测信号接收器50接收的信号来确定电动机30的操作状态。因此，控制器10可以配置为基于操作状态来确定电动机30的操作，并且可以配置为基于确定的操作来操作电动机30。另外，控制器10可以配置为将控制信号发送至包括在车辆1中的至少一个元件(例如，导航设备)，并且可以配置为操作至少一个元件或设备以便实现所需的操作。控制器10可以包括具有至少一个半导体芯片及其相关元件的至少一个处理器。例如，处理器10可以包括电子控制单元(ECU)等。
电池20可以配置为存储操作电动机30所需的电力，并且可以配置为基于控制器10的控制信号向电动机提供电力。可以在必要时替换电池20。电池20可以配置为从外部电源或电动机30接收电力，并且可以通过接收的电力来进行充电。另外，电池20可以配置为向电动机30和嵌入车辆1中的各种电子组件(例如，控制器10或激励信号发生器100)提供电力。
根据示例性实施例，多个电池20可以设置在车辆1中，并且电池20的子集可以设计为向电动机30提供电力，并且电池20的另一子集可以设计为向电动机30之外的其他电子组件(例如，激励信号发生器100、头灯等)提供电力。电动机30可以将从电池20提供的电能转换成转动前轮2a和后轮2b中的至少一个所需的动能。电动机30可以包括定子和转子。
旋转变压器40可以配置为测量电动机30的转子的旋转度。例如，旋转变压器40可以配置为测量旋转角度。旋转变压器40可以包括定子41和转子42。激励绕组可以设置在定子41中。旋转变压器40的转子42可以配置为响应于电动机30的转子的旋转而旋转。在将具有预定频率的激励信号从激励信号发生器100传输至激励信号绕组、并且转子42响应于电动机30的操作而旋转时，旋转变压器40可以配置为基于被反电动势影响的磁通量交链的变化而输出不同的正弦信号(即，正弦信号和余弦信号)。
检测信号接收器50可以配置为从旋转变压器40接收多个输出信号，并且可以配置为将多个输出信号发送至控制器10。检测信号接收器50可以使用至少一个电路来实施，并且可以包括用于将多个输出信号转换成数字信号的模数转换器(ADC)或用于放大多个输出信号的放大器等。在从检测信号接收器50接收到多个输出信号时，控制器10可以配置为基于接收到的输出信号来计算旋转变压器40的转子42的旋转角度。控制器10可以配置为基于计算出的转子42的旋转角度来确定电动机30的转子的旋转度，并且可以配置为调整电动机30的操作。例如，控制器10可以配置为调整电动机30以便以当前角速度旋转。另外，控制器10可以配置为生成预定控制信号，可以配置为使用预定控制信号来调整电动机30以便以比当前角速度大的角速度旋转，或者可以配置为在必要时调整电动机以便以比当前角速度小的角速度旋转。
图2是示出激励信号发生电路的示例性电路图。参考图2，激励信号发生器100可以配置为将激励信号输出至旋转变压器40的激励绕组。激励信号发生器100可以使用预定电路100a(以下称为激励信号发生电路)来实施。如图2所示，激励信号发生器100可以包括输入部101、输出部102、电流放大器110和电压放大器140。
输入部101可以直接或间接电耦合至控制器10，以使输入部101能够从控制器10接收电信号(即，输入信号)并且可以配置为将接收到的输入信号发送至电路。从输入部101生成的输入信号可以传输至电压放大器140，并且可以传输至电流放大器。例如，输入信号可以包括具有预定频率的交流(AC)信号。输入部101可以电连接至电压放大器140的反相输入端142，以将从输入部10生成的电信号输入至电压放大器140的反相输入部142。根据示例性实施例，第一反馈电阻器151可以设置在输入部101与反相输入端142之间。
输出部102可以配置为将具有由电压放大器140放大的电压和/或由电流放大器110放大的电流的电信号(即，用作激励信号的输出信号)输出至外部组件。输出部102可以电连接至旋转变压器40的激励绕组。例如，输出部102可以电连接至旋转变压器40的激励绕组，并且可以使用嵌入车辆1中的导线来电连接至激励绕组。从输出部102生成的激励信号可以经由导线等施加至激励绕组，并且旋转变压器40可以配置为输出与转子42的操作对应的多个输出信号。电压放大器140可以配置为放大从输入部101生成的电信号的电压。例如，电压放大器140可以使用运算放大器(OP-AMP)来实施。电压放大器140可以包括反相输入端142、非反相输入端144和输出端145。
反相输入端142可以直接耦合至输入部101，或者可以经由第一反馈电阻器151耦合至输入部101，并且输入部101可以配置为生成由反相输入端142接收的电信号。另外，反相输入端142可以耦合至电流放大器110的输出端，并且可以配置为接收从电流放大器110生成的反馈信号。特别地，激励信号发生器100可以包括反馈线路153，该反馈线路耦合在输入部101与反相输入端142之间以及耦合在输出部102与电流放大器110的输出端之间，并且第二反馈电阻器152设置在反馈线路153中。与从电流放大器生成的电信号对应的反馈信号可以在通过线路153和第二反馈电阻器152之后传输至反相输入端142。
非反相输入端144可以连接至配置为提供输入偏移电压(Vos)的电源部103。输出端145可以配置为将由电压放大器140放大的电信号输出至电流放大器110。在示例性实施例中，输出端145可以直接或间接电连接至包括在电流放大器110的电路保护器130中的整流器138。电压放大器140可以连接至电源部141，并且接地端143和电源部141可以包括正(+)电源电压和负(-)电源电压中的至少一个。电源部141可以配置为将预定电压(Vcc1)输出至电压放大器140，以通过电压放大器140放大输入信号的电压。
电流放大器110可以配置为放大从电压放大器140生成的电信号的电流。电流放大器110可以使用推挽式电流放大电路来实施。参考图2，电流放大器110可以包括电路保护器130。电路保护器130可以包括第一晶体管131、第二晶体管132和第一整流器138。另外，电流放大器110可以包括电耦合至电路保护器130的第三晶体管111和第四晶体管112。在示例性实施例中，电流放大器110还可包括至少一个电阻器(例如，第一至第四电阻器114、117、118和119)和/或至少一个整流器(例如，第二整流器115和第三整流器116)。在必要时，本文中可以根据设计者的选择而省略上述电阻器114至119中的全部或一些。第一整流器138、第二整流器115和第三整流器116中的每一个都可以使用二极管来实施。
在示例性实施例中，可以以元件、节点和线路分别彼此对称布置的方式来配置电流放大器110。换言之，第一晶体管131和第二晶体管132可以在电路100a中布置成彼此对称，第三晶体管111和第四晶体管112可以在电路100a中布置成彼此对称，第一电阻器114和第二电阻器117可以在电路100a中布置成彼此对称，第三电阻器118和第四电阻器119可以在电路100a中布置成彼此对称，并且第二整流器115和第三整流器116可以在电路100a中布置成彼此对称。
根据示例性实施例，第一晶体管131和第三晶体管111可以彼此直接或间接电连接。第一晶体管131和第三晶体管111中的每一个都可以是负-正-负(NPN)晶体管。特别地，第一晶体管131的集电极131c可以连接至第三晶体管111的发射极111e。第一晶体管131的基极131b可以连接至第二晶体管132的基极132b。附加地，第一晶体管131的发射极131e可以连接至输出部102。第三电阻器118可以设置在第一晶体管131的发射极131e与输出部102之间。
第三晶体管111的集电极111c可以电连接至外部电源113。因此，与从外部电源113供应的预定电压(Vcc2)对应的电流可以施加至第三晶体管111的集电极111c。第三晶体管111的发射极111a可以配置为将与供应电流对应的电流输出至第三晶体管131的集电极131c。第三晶体管111的基极111c可以电耦合至第一电阻器114和第二整流器115。
根据示例性实施例，第二晶体管132和第四晶体管112可以彼此直接或间接电连接。根据另一示例性实施例，第二晶体管132可以是NPN晶体管，并且第四晶体管112可以是(正-负-正)PNP晶体管。换言之，第二晶体管132的发射极132e可以直接或间接电连接至第四晶体管112的发射极112e。以与上述相同的方式，第二晶体管132的基极132b可以直接或间接电连接至第一晶体管131的基极131b，并且第二晶体管132的集电极132c可以连接至输出部102。第四晶体管112的发射极112e可以连接至第二晶体管132的发射极132e，并且第四晶体管112的集电极112c和基极112b中的每一个都可以连接至接地端113a或第二电阻器117。
第一整流器138可以配置为获取在正常状态(例如，不短路)下开始第一晶体管131和第二晶体管132的操作的电压。第一整流器138的第一端可以连接至电压放大器140的输出端145。第一整流器138的第二端(例如，另一端)可以电连接至形成在可以将第一晶体管131的基极131b连接至第二晶体管132的基极132b的线路中的节点139。换言之，第一整流器138、第一晶体管131的基极131b和第二晶体管132的基极132b可以连接至一个节点139。因此，由电压放大器140放大并且从输出端145输出的电信号可以在通过第一整流器138之后，施加至第一晶体管131的基极131b和第二晶体管132的基极132b中的至少一个。
以下将描述激励信号发生器100的操作。图3是示出在正常操作状态下的电流流动的示例的示例性电路图。图4是示出在正常操作状态下的电流流动的替代示例的示例性电路图。在不短路的正常操作状态期间，输入信号的直流(DC)偏移电压可以类似于输出信号的直流偏移电压。此外，激励信号发生电路100a可以具有如图2所示的对称结构。因此，第一晶体管131的基极131b的电压偏移和第二晶体管132的基极132b的基极电压偏移可以分别类似于输入信号的DC偏移电压和输出信号的DC偏移电压。
如图3所示，当电压放大器140的输出端145输出正信号(即，正(+)半波信号)时，第三晶体管111的发射极111c可以耦合至第一晶体管131的集电极131c，并且第一晶体管131的基极131b可以在通过第一整流器138之后耦合至输出端145，以开始第一晶体管131和第三晶体管111的操作(例如，导通)。因此，从外部电源113供应的预定电压(Vcc2)的电流161可以在通过第三晶体管111之后施加至第一晶体管131的集电极131c。另外，从输出端145生成的电信号162可以在通过第一整流器138和节点139之后施加至第一晶体管131的基极131b。因此，第一晶体管131的发射极131e可以配置为输出通过放大电信号162而获取的信号163。根据示例性实施例，放大信号163可以在通过第三电阻器118之后施加至输出部102。
此外，当第四晶体管112脱离(例如，截止并且不操作)时，第一晶体管131的基极131b可以耦合至第二晶体管132的基极132b，以开始第二晶体管132的操作(例如，导通)。特别地，当在第四晶体管112中没有电流流动并且在第二晶体管132中维持基极132b的电压时，发生饱和状态的实现。附加地，第二晶体管132的发射极132e的电压可以类似于第四晶体管112的电压，并且电流可以配置为在第二晶体管132中流动。因此，通过第一整流器138施加至节点139的电信号162的部分164可以输入至第二晶体管132的基极132b。当电流164输入至第二晶体管132的基极132b时，第二晶体管132的集电极132c可以配置为生成电流165。生成的电流165可以在通过第四电阻器119之后施加至输出部102。因此，从第一晶体管生成的电流163和从第二晶体管132生成的电流165可以施加至输出部102。输出部102可以配置为输出与电流163和165对应的电信号(即，激励信号)。
参考图4，电压放大器140的输出端145可以配置为输出如图4所示的负信号(即负(-)半波信号)。当第一晶体管131的基极131b的电压和第二晶体管132的基极132b的电压中的每一个都达到激励信号的偏移电压时，第一整流器139可以脱离(例如，截止)，并且第一晶体管131的基极131b的电压可以维持为偏移电压，直到开始第四晶体管112的操作(例如，导通并且操作)。因此，第二晶体管132可以导通，并且电流可以在其中流动。当第四晶体管112在接收到负(-)信号而导通时，电流165可以如图4所示进行流动，并且可以在电流放大器110中生成激励信号。
根据正(+)信号和负(-)信号的输入，作为示例，由激励信号发生器100生成的激励信号的交流(AC)电压可以在约-7.35V至7.35V的范围内，并且作为示例，激励信号的交流电流可以在约-60mA至60mA的范围内。然而，激励信号的电压和电流的范围或精神不限于此，并且可以根据设计者的选择或根据从电源部113和141接收的电压来使用激励信号的不同电压和电流。
图5是示出当输出部短路并且向输出部施加高电压时的电流流动的示例性电路图。例如，将激励信号发生器100的输出部102耦合至旋转变压器40的定子41的第一导线和将电池20耦合至电动机30和/或旋转变压器的第二(例如，另一)导线可以布置成彼此相邻。特别地，如图1所示的两个导线之间可能发生短路。当将激励信号发生器100耦合到旋转变压器40的导线短接至另一导线时，可以在激励信号发生器100的输出部102中形成相对较高的电压。
当相对较高的电压施加至输出部102时，电流171可以经由反馈线路153从输出部102传输至电压放大器140的反相输入端142。特别地，电压放大器140的输出信号可以传输至接地端143，并且输出端145可以不输出电信号。因此，第一整流器138可以脱离(例如，截止)，并且第一晶体管131的基极131b的电压和第二晶体管132的基极132b的电压中的每一个都可以收敛于零伏(0V)或近似值。当第一晶体管131的基极131b的电压和第二晶体管132的基极132b的电压中的每一个都收敛于0V或近似值时，第一晶体管131和第二晶体管132也可以脱离(例如，截止)。
当第一晶体管131和第二晶体管132断开时，电流放大器110与输出部102之间的电流流动中断，并且输出部102与电流放大器110的相应元件之间的电连接可以被切断。因此，尽管输出部102短路，但是在电流放大器110中可以没有高压电流流动，并且可以保护电流放大器110的相应元件(例如，第一晶体管131、第二晶体管132等)。附加地，当第二反馈电阻器152具有高电阻R2(例如，约100Ω)时，电流在由输出部102和电压放大器140形成的闭环中的流动可以减小，以防止在相对较高的电压下损坏电路100a并且可以保护包括在电路100a中的相应元件。
图6是示出在输出部短路并且向输出部施加高电压的条件下从输出部生成的电流的强度的示例性曲线图。图6示出当输出部102短路时沿着反馈线路153流动的电流171。在图6中，图6的最上部(以下称为第一部分)所示的波形可以示出当未使用上述电路保护器130时生成的流动电流。附加地，图6的第二部分所示的波形可以示出当约48V的电压施加至输出部102时生成的流动电流，并且图6的第三部分所示的波形可以示出当约24V的电压施加至输出部102时生成的流动电流。最后，图6的最下部所示的波形可以示出当约12V的电压施加至输出部102时生成的流动电流。
当如上所述未使用电路保护器130时，约2A的电流可以在反馈线路153中流动。因此，过电流可能在电路100a中流动，并且相对容易受过电流影响的例如晶体管(131、132等)的元件可能损坏，从而导致损坏电路。当使用上述电路保护器130来实施电流放大器110时，约12V的电压由于短路而施加至输出部102，并且约30μA的电流可以流经反馈线路153。当约24V的电压由于短路而施加至输出部102时，约90μA的电流可以流经反馈线153。附加地，当48V的电压由于短路而施加至输出部102时，约200μA的电流可以流经反馈线路153。换言之，当使用上述电路保护器130来实施电流放大器110时，减小的(例如，相对非常低的)电流可以配置为在电路100a中流动以防止电路100a被过电流损坏。图6所示的电压和电流仅是示例性的，本发明的范围或精神不限于此，并且在必要时可以在本发明的实际实施方式中使用不同的电压和/或不同的电流。
图7是示出当发生接地短路时的电流流动的示例性电路图。例如，耦合至激励信号发生器100的输出部102的导线可以耦合至接地端，从而导致接地短路。当输出部102短接至接地端时，输出部102的反馈信号可以输入至电压放大器140的反相输入端142，并且电压放大器140的输出端145可以配置为输出与输出部102的电压对应的电信号。从输出端145生成的电信号可以传输至第一整流器138。
第一晶体管131和第三晶体管111可以是NPN晶体管，并且第三晶体管111的发射极111e和第一晶体管131的发射极131e可以耦合至接地端以接合(例如，导通)第一晶体管131和第三晶体管111。相反地，用作PNP晶体管的第四晶体管112的集电极112c可以耦合至接地端以使第四晶体管112脱离(例如，截止)。当第二晶体管132的基极132b的电压维持在第一晶体管131中并且第四晶体管112截止时，第二晶体管132可以配置为进入饱和状态，并且电流可以在第二晶体管132中流动。如图7所示，施加至第一整流器138的电信号可以在节点139处分成两个方向(即，第一晶体管131的方向和第二晶体管132的方向)，并且然后可以施加至输出部102。换言之，电流的一部分172可以沿着第一晶体管131流动，并且电流的另一部分173可以沿着第二晶体管132流动。因此，可以限制施加至电流放大器110的每一个元件(例如，第一晶体管131)的电流172的大小。换言之，可以防止过电流在电流放大器110的相应元件中流动。
图8是示出在发生接地短路的条件下从输出部生成的电流的强度的示例性曲线图。图8的上部所示的曲线图示出当未使用上述电路保护器130时在电路中流动的电流。附加地，图8的下部所示的曲线图示出当使用电路保护器130时在电路中流动的电流。当未使用电路保护器130并且输出部102短接至接地端时，约170mA的电流可以在电路中流动。然而，当使用电路保护器130时，重新建立的约为100mA的电流可以在电路100a中流动。换言之，当输出部102由于短路而耦合至接地端时，可以防止过电流在电路100a中流动，以防止组成元件(例如，第一晶体管131和第二晶体管132)被过电流损坏。
根据本发明的示例性实施例的用于生成旋转变压器激励信号的装置和包括该装置的车辆可以改善配置为生成激励信号的电路的安全性。根据本发明的示例性实施例的用于生成旋转变压器激励信号的装置和包括该装置的车辆可以防止激励信号发生电路被由短路引起的过电流损坏，并且可以改善激励信号发生电路对于短路的易损性，以及可以增加激励信号发生电路的安全性。
根据示例性实施例的用于生成旋转变压器激励信号的装置和包括该装置的车辆可以防止激励信号发生电路被过电流损坏，并且可以防止耦合至或包括激励信号发生电路的各种电路被损坏，以及可以改善包括该电路的车辆的安全性。用于生成旋转变压器激励信号的装置和包括该装置的车辆可以配置为生成激励信号而不损坏包括在每一个电路中的元件(即使当高电压施加至电路时)，并且可以配置为将生成的激励信号传输至旋转变压器。此外，可以实现激励信号发生电路的安全性，而不增加每一个电路中包括的元件的数量，由此获得经济的成本优势。已经描述了用于生成旋转变压器激励信号的装置和包括该装置的车辆。然而，用于生成旋转变压器激励信号的装置和包括该装置的车辆不仅限于以上示例性实施例。
基于上述示例性实施例修改的示例性实施例可以是用于生成旋转变压器激励信号的装置和包括上述装置的车辆的示例。例如，即使系统、结构、设备、电路等的所描述组件中的至少一个可能以不同的形式组合或者被其他组件或等同物替代，也能够获得与用于生成旋转变压器激励信号的装置和包括该装置的车辆相同或类似的结果。
尽管已经示出和描述本发明的示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，可以在不偏离本发明的原理和精神的情况下，在这些示例性实施例中进行改变，在权利要求及其等同物中限定本发明的范围。

Claims (12)

1.一种用于生成激励信号的装置，包括：
输入部，配置为接收输入信号；
电流放大器，配置为通过放大所述输入信号来生成输出信号，并且具有保护电路免于过电流的电路保护器；以及
输出部，配置为发送所述输出信号，
其中，所述电路保护器包括：
第一晶体管，具有连接到所述输出部的发射极；
第二晶体管，具有连接至所述输出部的集电极和与所述第一晶体管的基极连接的基极；和
整流器，连接至所述第一晶体管的基极和所述第二晶体管的基极。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一晶体管的基极、所述第二晶体管的基极和所述整流器连接至一个节点。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括：
电压放大器，具有连接至所述输入部的反相输入端和连接至所述整流器的输出端，并且配置为放大所述输入信号并将放大的输入信号发送至所述整流器。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述反相输入端配置为接收与所述输出信号对应的反馈信号。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，当所述输出部短路时，所述整流器终止操作，并且所述输出信号经由将所述反馈信号施加至所述反相输入端的路径输入至所述电压放大器的反相输入端。
6.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电流放大器还包括：
第三晶体管，具有连接至外部电源的集电极和连接至所述第一晶体管的集电极的发射极。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，当不发生短路并且所述电压放大器输出正信号时，所述第一晶体管的基极配置为接收所述输入信号的全部或一部分，并且所述第一晶体管的发射极配置为放大所述输入信号的电流并输出所放大的电流。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第二晶体管的基极接收所述输入信号的所述部分，并且所述第二晶体管的集电极配置为放大所述输入信号的所述部分并输出所放大的信号。
9.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电流放大器包括：第四晶体管，具有与所述第二晶体管的发射极连接的发射极。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，当所述电压放大器输出正信号时，所述第四晶体管终止操作；并且当所述电压放大器输出负信号时，所述第四晶体管开始操作。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述输出部短接至接地端时，所述输入信号通过所述整流器和所述第一晶体管施加至所述输出部或通过所述整流器和所述第二晶体管施加至所述输出部。
12.一种车辆，包括：
旋转变压器，电连接至电动机并且配置为检测所述电动机的旋转度；以及
激励信号发生器，配置为向所述旋转变压器提供激励信号，
其中，所述激励信号发生器包括：
输入部，配置为接收输入信号；
输出部，配置为输出激励信号；
第一晶体管，具有连接至所述输出部的发射极；
第二晶体管，具有与所述第一晶体管的基极连接的基极和连接至所述输出部的集电极；和
整流器，电连接至所述输入部，并且连接至所述第一晶体管的基极和所述第二晶体管的基极。
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