CN203135655U - 一种电子换向电机接口信号转换子线路板 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种电子换向电机接口信号转换子线路板，用于插接在电机控制器的母线路板上匹配用户端控制系统接口信号，包括集成在子线路板上的接口单元电路，所述的接口单元电路包括RS485接口电路，RS485接口电路与电机控制器母线路板上的微处理器单元连接，用户端控制系统通过RS485接口电路与电机控制器母线路板上的微处理器单元进行通信，设置子板微处理器，减少母板微处理器单元的资源的耗损，提高运算速度。它减少接口信号的数目和类型，简化电路结构，降低成本，且全部采用低压数字信号通信，进一步简化接口电路。

Description

一种电子换向电机接口信号转换子线路板
技术领域 ：
本实用新型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，电机控制器除了需要与电机实体匹配外,还需要与电机具体的应用系统—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样。传统的做法是针对每一种用户端控制系统就开发一种电机及电机控制器，这样一来产生如下问题：1）电机厂家生产的电机型号非常多，不便于管理和标准化；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，不便于大范围推广应用。
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，利用其中一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微处理器单元，由微处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，提高效率。
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11路接线片分别为E、N、L、M1、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，  M1、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）接口信号存在较多的通路，导致电路结构复杂，成本高；2）接口信号存在高压信号控制，子线路板与母线路板之间需要采用多路电气隔离，电路复杂，成本高；3）接口信号类型多，间接导致电路结构复杂。
发明内容 ：
本实用新型的目的是提供一种电子换向电机接口信号转换子线路板，它减少接口信号的数目和类型，简化电路结构复杂，降低成本，且全部采用低压数字信号通信，进一步简化接口电路。
本实用新型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，用于插接在电机控制器的母线路板上匹配用户端控制系统接口信号，包括集成在子线路板上的接口单元电路，所述的接口单元电路包括RS485接口电路。
上述所述的RS485接口电路与电机控制器母线路板上的微处理器单元连接，用户端控制系统通过RS485接口电路与电机控制器母线路板上的微处理器单元进行通信。
上述所述的子线路板与用户端控制系统连接设置4路端口，分别为：用户端电源端口，为RS485接口电路供电；用户端接地端口，为RS485接口电路公共的接地端；用户端同相输入输出端口：为同相信号输出或者输入；用户端反相输入输出端口：为反相信号输出或者输入。
上述所述的接口单元电路还包括身份识别电路，身份识别电路的输出端连接母线路板上的微处理器单元的输入端。
上述所述的子线路板与母线路板之间的连接设置5路端口，分别为：母板电源端口：为RS485接口电路供电；母板接地端口：为RS485接口电路公共的接地端；身份识别端口：向母线路板提供子板类型识别信号；通信发射端：接收母线路板的控制信号用来控制通信；通信接收端：实现数据的相互传送。
上述所述的身份识别电路包括第一电阻和第二电阻串联而成，两端分别接电源和地，第一电阻和第二电阻中间输出子板类型识别信号。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：1）接口信号转换子线路板，用于插接在电机控制器的母线路板上匹配用户端控制系统接口信号，包括集成在子线路板上的接口单元电路，所述的接口单元电路包括RS485接口电路，减少接口信号的数目和类型，简化电路结构，降低成本，且全部采用低压数字信号通信，进一步简化接口电路；2）子线路板与用户端控制系统连接设置4路端口，分别为： 用户端电源端口，用户端接地端口，用户端同相输入输出端口,用户端反相输入输出端口，与原有子线路板的接口端口数目减少1/2。3）子线路板与母线路板之间的连接设置5路端口，分别为：母板电源端口：为RS485接口电路供电；母板接地端口：为RS485接口电路公共的接地端；身份识别端口：向母线路板提供子板类型识别信号；通信发射端：接收母线路板的控制信号用来控制通信；通信接收端：实现数据的相互传送;大大减少连接端口的数目，简化电路结构。
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采用子母线路板的原理示意图；
图4是传统电机控制器的母线路板的外观示意图；
图5是传统电机控制器的子线路板的外观示意图；
图6是本实用新型的电路方框图；
图7是本实用新型的子线路板对应的电路图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述：
如图6、图7所示，一种电子换向电机接口信号转换子线路板，用于插接在电机控制器的母线路板上匹配用户端控制系统接口信号，包括集成在子线路板上的接口单元电路，所述的接口单元电路包括RS485接口电路，所述的RS485接口电路与电机控制器母线路板上的微处理器单元连接，用户端控制系统通过RS485接口电路与电机控制器母线路板上的微处理器单元进行通信。
上述子线路板与用户端控制系统连接设置4路端口，分别为： 用户端电源端口+5V-485，为RS485接口电路供电；用户端接地端口GND-485，为RS485接口电路公共的接地端；用户端同相输入输出端口D+/A：为同相信号输出或者输入；用户端反相输入输出端口D—/B：为反相信号输出或者输入。
上述所述的子线路板与母线路板之间的连接设置5路端口，分别为：母板电源端口+5V：为RS485接口电路供电；母板接地端口GND：为RS485接口电路公共的接地端；身份识别端口BSEL：向母线路板提供子板类型识别信号；通信发射端TXD：接收母线路板的控制信号用来控制通信；通信接收端RXD：实现数据的相互传送。
上述所述的接口单元电路还包括身份识别电路，身份识别电路的输出端连接母线路板上的微处理器单元MCU的输入端，身份识别电路包括第一电阻R611和第二电阻R612串联而成，两端分别接电源和地，第一电阻R611和第二电阻R612中间输出子板类型识别信号BSEL。
RS485接口电路包括主芯片IC601；光耦U601、U602；电阻R601、R602、R603、R604、R605、R606、R607、R608、R609、R610、R611、R612、R613；稳压器ZD601、ZD602、ZD603；三极管Q601；其各零件的连接关系见图7所示，主芯片IC601的RE，DE的管脚与通信发射端TXD信号联系起来，可以有效的实现RS485接口电路通信，具体见如下逻辑表，表中将主芯片IC601的A-B脚、RO脚以及通信接收端RXD的真值都罗列出来。
状态 TXD DE RE A-B RO RXD
状态1 L H（发有效） H（收无效） L / /
状态2 H L（发无效） L（收有效） H（默认） / /
状态3 H L（发无效） L（收有效） >=+0.2V H H
状态4 H L（发无效） L（收有效） <=-0.2V L L
上述实施例为本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此，其他任何未背离本实用新型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，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电子换向电机接口信号转换子线路板，用于插接在电机控制器的母线路板上匹配用户端控制系统接口信号，包括集成在子线路板上的接口单元电路，其特征在于：所述的接口单元电路包括RS485接口电路。
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：所述的RS485接口电路与电机控制器母线路板上的微处理器单元连接，用户端控制系统通过RS485接口电路与电机控制器母线路板上的微处理器单元进行通信。
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：该子线路板与用户端控制系统连接设置4路端口，分别为：
用户端电源端口，为RS485接口电路供电；
用户端接地端口，为RS485接口电路公共的接地端；
用户端同相输入输出端口：为同相信号输出或者输入；
用户端反相输入输出端口：为反相信号输出或者输入。
4.根据权利要求3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：接口单元电路还包括身份识别电路，身份识别电路的输出端连接母线路板上的微处理器单元的输入端。
5.根据权利要求4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：该子线路板与母线路板之间的连接设置5路端口，分别为：
母板电源端口：为RS485接口电路供电；
母板接地端口：为RS485接口电路公共的接地端；
身份识别端口：向母线路板提供子板类型识别信号；
通信发射端：接收母线路板的控制信号用来控制通信；
通信接收端：实现数据的相互传送。
6.根据权利要求3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：身份识别电路包括第一电阻（R611）和第二电阻（R612）串联而成，两端分别接电源和地，第一电阻（R611）和第二电阻（R612）中间输出子板类型识别信号（BSEL)。
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