CN109520402A - 一种产生旋变激励信号的硬件电路 - Google Patents

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李磊
张雷
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Suzhou Green Control Drive Science And Technology Co Ltd
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    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination

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Abstract

本发明提供了一种产生旋变激励信号的硬件电路，其通过脉宽调制(PWM)信号和RC滤波电路产生正弦信号，通过信号放大电路产生旋变初级线圈所需的激励信号，其使得信号处理灵活，成本低。其包括MCU，所述MCU的两端分别连接正PWM信号、负PWM信号的输入端，所述正PWM信号的输出端连接第一RC滤波器的输入端，所述第一RC滤波器的输出端连接信号放大电路后接入初级线圈R1R2的一端，所述负PWM信号的输出端连接第二RC滤波器的输入端，所述第二RC滤波器的输出端连接信号放大电路后接入初级线圈R1R2的另一端。

Description

一种产生旋变激励信号的硬件电路
技术领域
本发明涉及硬件保护电路的技术领域，具体为一种产生旋变激励信号的硬件电路。
背景技术
旋转变压器是新能源车用电机中的测量转子位置的关键传感器，其示意图如图1所示。其工作原理是在初级线圈R1R2中通入正弦激励信号，在两个正交的次级线圈S1S3和S2S4中感应电压，通过计算两次级线圈中电压的相位得出转子位置，现有的结构通常采用专用芯片产生正弦激励信号，而芯片的设置较为繁琐，且成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种产生旋变激励信号的硬件电路，其通过脉宽调制(PWM)信号和RC滤波电路产生正弦信号，通过信号放大电路产生旋变初级线圈所需的激励信号，其使得信号处理灵活，成本低。
一种产生旋变激励信号的硬件电路，其特征在于：其包括MCU，所述MCU的两端分别连接正PWM信号、负PWM信号的输入端，所述正PWM信号的输出端连接第一RC滤波器的输入端，所述第一RC滤波器的输出端连接信号放大电路后接入初级线圈R1R2的一端，所述负PWM信号的输出端连接第二RC滤波器的输入端，所述第二RC滤波器的输出端连接信号放大电路后接入初级线圈R1R2的另一端。
其进一步特征在于：
所述第一RC滤波器包括电阻R3、电容C1，所述正PWM信号的输出端连接电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端一路连接所述电容C1、另一路连接所述信号放大器的第一输入端，所述信号放大器对应于第一输入端的设置有第一输出端，所述第一输出端接入初级线圈R1R2的一端；所述第二RC滤波器包括电阻R4、电容C2，所述负PWM信号的输出端连接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端一路连接所述电容C2、另一路连接所述信号放大器的第二输入端，所述信号放大器对应于第二输入端设置有第二输出端，所述第二输出端接入初级线圈R1R2的另一端，所述电容C1和电容C2的另一端分别接地设置；
所述信号放大器具体包括第一放大器、第二放大器，所述第一RC滤波器的输出端连接第一放大器后接入初级线圈R1R2的一端，所述第二RC滤波器的输出端连接第二放大器后接入初级线圈R1R2的另一端；
所述初级线圈R1R2的对应位置布置有两个正交的次级线圈S1S3和S2S4；
所述MCU产生正PWM信号和负PWM信号的两路脉宽调制信号，第一RC滤波器和第二RC滤波器的截止频率均低于脉宽调制信号的载波频率，PWM信号经RC电路滤波后变为稳定的电压信号V1和V2；根据面积等效原则，PWM占空比越大，则RC电路滤波后的电压越高；通过MCU中的软件更改PWM占空比，继而在V1和V2中产生互差180度相位的等幅正弦电压波形；V1和V2经信号放大电路产生激励信号+和激励信号-，通入旋变初级线圈R1R2中。
采用本发明后，其通过脉宽调制(PWM)信号和RC滤波电路产生正弦信号，通过信号放大电路产生旋变初级线圈所需的激励信号，其使得信号处理灵活，成本低。
附图说明
图1为现有的旋转变压器结构示意简图；
图2为本发明的硬件电路结构示意简图。
具体实施方式
一种产生旋变激励信号的硬件电路，见图2：其包括MCU，MCU的两端分别连接PWM+、PWM﹣的输入端，PWM+的输出端连接第一RC滤波器的输入端，第一RC滤波器的输出端连接信号放大电路后接入初级线圈R1R2的一端，PWM﹣的输出端连接第二RC滤波器的输入端，第二RC滤波器的输出端连接信号放大电路后接入初级线圈R1R2的另一端。
第一RC滤波器包括电阻R3、电容C1，PWM+的输出端连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端一路连接电容C1、另一路连接信号放大器的第一输入端，信号放大器对应于第一输入端的设置有第一输出端，第一输出端接入初级线圈R1R2的一端；第二RC滤波器包括电阻R4、电容C2，PWM-的输出端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端一路连接电容C2、另一路连接信号放大器的第二输入端，信号放大器对应于第二输入端设置有第二输出端，第二输出端接入初级线圈R1R2的另一端，电容C1和电容C2的另一端分别接地设置；
信号放大器具体包括第一放大器、第二放大器，第一RC滤波器的输出端连接第一放大器后接入初级线圈R1R2的一端，第二RC滤波器的输出端连接第二放大器后接入初级线圈R1R2的另一端；
初级线圈R1R2的对应位置布置有两个正交的次级线圈S1S3和S2S4；
主控芯片(MCU)产生正PWM+和PWM-的两路脉宽调制(PWM)信号，第一RC滤波器和第二RC滤波器的截止频率均低于脉宽调制信号的载波频率，PWM信号经RC电路滤波后变为稳定的电压信号V1和V2。根据面积等效原则，PWM占空比越大，则RC电路滤波后的电压越高。因此可以通过MCU中的软件更改PWM占空比，继而在V1和V2中产生互差180度相位的等幅正弦电压波形；V1和V2经信号放大电路产生激励信号+和激励信号-，通入旋变初级线圈R1R2中。
其通过脉宽调制(PWM)信号和RC滤波电路产生正弦信号，通过信号放大电路产生旋变初级线圈所需的激励信号，其使得信号处理灵活，成本低。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种产生旋变激励信号的硬件电路，其特征在于：其包括MCU，所述MCU的两端分别连接正PWM信号、负PWM信号的输入端，所述正PWM信号的输出端连接第一RC滤波器的输入端，所述第一RC滤波器的输出端连接信号放大电路后接入初级线圈R1R2的一端，所述负PWM信号的输出端连接第二RC滤波器的输入端，所述第二RC滤波器的输出端连接信号放大电路后接入初级线圈R1R2的另一端。
2.如权利要求1所述的一种产生旋变激励信号的硬件电路，其特征在于：所述第一RC滤波器包括电阻R3、电容C1，所述正PWM信号的输出端连接电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端一路连接所述电容C1、另一路连接所述信号放大器的第一输入端，所述信号放大器对应于第一输入端的设置有第一输出端，所述第一输出端接入初级线圈R1R2的一端；所述第二RC滤波器包括电阻R4、电容C2，所述负PWM信号的输出端连接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端一路连接所述电容C2、另一路连接所述信号放大器的第二输入端，所述信号放大器对应于第二输入端设置有第二输出端，所述第二输出端接入初级线圈R1R2的另一端，所述电容C1和电容C2的另一端分别接地设置。
3.如权利要求1或2所述的一种产生旋变激励信号的硬件电路，其特征在于：所述信号放大器具体包括第一放大器、第二放大器，所述第一RC滤波器的输出端连接第一放大器后接入初级线圈R1R2的一端，所述第二RC滤波器的输出端连接第二放大器后接入初级线圈R1R2的另一端。
4.如权利要求3所述的一种产生旋变激励信号的硬件电路，其特征在于：所述初级线圈R1R2的对应位置布置有两个正交的次级线圈S1S3和S2S4。
5.如权利要求2所述的一种产生旋变激励信号的硬件电路，其特征在于：所述MCU产生正PWM信号和负PWM信号的两路脉宽调制信号，第一RC滤波器和第二RC滤波器的截止频率均低于脉宽调制信号的载波频率，PWM信号经RC电路滤波后变为稳定的电压信号V1和V2；根据面积等效原则，PWM占空比越大，则RC电路滤波后的电压越高；通过MCU中的软件更改PWM占空比，继而在V1和V2中产生互差180度相位的等幅正弦电压波形；V1和V2经信号放大电路产生激励信号+和激励信号-，通入旋变初级线圈R1R2中。
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