CN210053205U - 一种旋变激励信号过载保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种旋变激励信号过载保护电路，包括：推挽电路，包括第四三极管和第五三极管，所述第四三极管和所述第五三极管至输出端的路径上均串接有检测电阻；差分放大电路，采集两检测电阻两端的电压作为两输入电压，当两输入电压存在电压差时，差分放大电路输出单端电压；关断电路，包括触发开关、分压模块和加压模块，触发开关的输入端接差分放大电路的输出端，且触发开关仅在单端电压达到一定值时导通，并通过分压模块关断第四三极管和通过加压模块关断第五三极管。本实用新型能够对推挽电路进行及时、有效的过载保护，适用性广且电路简单、成本低廉。

Description

一种旋变激励信号过载保护电路

技术领域

本实用新型涉及车载电机控制器领域，尤其涉及旋转变压器激励输出电路技术领域，具体指一种旋变激励信号过载保护电路。

背景技术

一般地，在车载电机控制器领域，通常使用旋转变压器作为电机的角度和位置传感器，旋转电压器包含一个原边激励绕组和两个副边绕组，两个副边绕组成90°放置，旋转变压器的原边、副边绕组随转子的角位移发生相对磁耦合路径的改变，因而副边电压的大小随转子角位移而发生变化，两个副边绕组的电压幅值与转子转角分别成正弦、余弦函数关系。

在传统的旋转变压器激励电路中，通常由专用芯片产生一组激励差分信号，通过推挽电路来放大激励信号的输出功率，每个推挽电路中都包括两个推挽三极管，通过两个推挽三极管的交替导通来分别放大激励信号的正负半轴波形，然后合并输出完整的放大激励信号。

现有技术存在以下缺点：

首先，没有对推挽电路进行过载保护的措施。如果推挽电路的输出端在发生外部对地短路或者对电源短路或者原边绕组失效，会引起输出电流增大，容易造成推挽电路的过载，导致推挽三极管的损坏，进而导致电机角度和位置解析功能的不可逆失效。

实用新型内容

本实用新型提供一种旋变激励信号过载保护电路，于推挽电路的上下输出路径上分别串接检测电阻，并采集两检测电阻两端电压的电压差，当电压差超限时触发关断电路来关断推挽电路中的三极管，进而起到过载保护的作用。

本实用新型通过以下技术方案来实现，一种旋变激励信号过载保护电路，包括：

推挽电路，包括第四三极管和第五三极管，所述第四三极管和所述第五三极管至输出端的路径上均串接有检测电阻；

差分放大电路，采集两所述检测电阻两端的电压作为两输入电压，当两所述输入电压存在电压差时，所述差分放大电路输出单端电压；

关断电路，包括触发开关、分压模块和加压模块，所述触发开关的输入端接所述差分放大电路的输出端，且所述触发开关仅在所述单端电压达到一定值时导通，并通过所述分压模块关断所述第四三极管和通过所述加压模块关断所述第五三极管。

通过上述电路，在推挽电路故障过载时(旋转变压器绕组失效引起或输出端对地或对电源短路引起)，推挽电路上下输出路径的电流增大，进而两检测电阻两端电压的电压差增大，通过超限的电压差来触发关断电路关断推挽电路中的三极管，使得该过载保护电路能够对推挽电路进行及时、有效的过载保护，且适用于多种引起推挽电路过载的场合。

本实用新型一种旋变激励信号过载保护电路的进一步改进在于，所述第四三极管为NPN型，所述第五三极管为PNP型，所述触发开关的输出端分别接所述分压模块和所述加压模块的输入端，所述分压模块的输出端接所述第四三极管的基极，所述加压模块的输出端接所述第五三极管的基极。

本实用新型一种旋变激励信号过载保护电路的进一步改进在于，所述分压模块包括第三电阻和NPN型的第一三极管，所述第一三极管的集电极接所述第四三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极经所述第三电阻后接所述触发开关的输出端。

本实用新型一种旋变激励信号过载保护电路的进一步改进在于，所述加压模块包括第五电阻、第六电阻、PNP型的第二三极管和NPN型的第三三极管，所述第二三极管的集电极接所述第五三极管的基极，所述第二三极管的发射极接高电平，所述第二三极管的基极经所述第六电阻后接第三三极管的集电极，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管基极经所述第五电阻后接所述触发开关的输出端。

本实用新型一种旋变激励信号过载保护电路的进一步改进在于，所述触发开关为稳压管，所述稳压管的阴极为输入端、阳极为输出端。

通过上述结构，仅需选用具有适宜击穿电压值的稳压管即可，无需更多元件，结构简单、成本低且好控制。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：于推挽电路的上下输出路径上分别串接检测电阻，并通过两检测电阻两端电压的电压差来控制关断电路是否关断推挽电路中的三极管，通过该方式，使得过载保护电路能能够对推挽电路进行及时、有效的过载保护，且无论是旋转变压器绕组失效引起的过载或是输出端对地或对电源短路引起的过载，均具有通用性；另外，该过载保护电路所采用的原件均为常规元件，使电路简单、成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的电路图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

关于本实用新型的一较佳实施例，参阅图1所示，一种旋变激励信号过载保护电路，包括：

推挽电路S1，包括第四三极管T4和第五三极管T5，所述第四三极管T4和所述第五三极管T5至输出端Vout的路径上均串接有检测用的第八电阻R8、第九电阻R9；

差分放大电路S2，采集两所述第八电阻R8、第九电阻R9两端的电压作为两输入电压，当两所述输入电压存在电压差时，所述差分放大电路S2输出单端电压Vd；

关断电路S3，包括触发开关、分压模块和加压模块，所述触发开关的输入端接所述差分放大电路S2的输出端，且所述触发开关仅在所述单端电压Vd达到一定值时导通，并通过所述分压模块关断所述第四三极管T4和通过所述加压模块关断所述第五三极管T5。

在本实用新型的又一较佳实施例中，所述推挽电路S1进一步包括第四电阻R4、第七电阻R7、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4；所述第四三极管T4呈NPN型、所述第五三极管T5呈PNP型，第四电阻的第一端接高电平VDD30，第四电阻的第二端分别接第一二极管D1和第三二极管D3的阳极，第一二极管D1的阴极接第二二极管的D2的阳极，第一二极管D1与第二二极管D2之间作为推挽电路S1的输入端接入原始激励信号EXC，第二二极管D2的阴极分别接第四二极管D4的阴极和第七电阻R7的第一端，第七电阻R7的第二端接地，第三二极管D3的阴极接第四三极管T4的基极，第四三极管T4的集电极接高电平VDD30，第四三极管T4的发射极接第八电阻R8的第一端并引出第一电压Vp，第八电阻R8的第二端接第九电阻R9的第二端，第八电阻R8和第九电阻R9之间作为推挽电路S1的输出端输出放大的激励信号Vout，第四二极管D4的阳极接第五三极管T5的基极，第五三极管T5的集电极接地，第五三极管T5的发射极接第九电阻R9的第一端并引出第二电压Vn；

所述差分放大电路S2进一步包括两个第一电阻R1、两个第二电阻R2、恒定电压VREF、放大器IC1，第一电压Vp接一个第一电阻R1后分别与放大器IC1的正极和一个第二电阻R2的第一端连接，该第二电阻R2的第二端接VREF后接地，第二电压Vn接另一个第一电阻R1后分别与放大器IC1的负极和另一个第二电阻R2的第一端连接，放大器IC1的输出端与另一个第二电阻R2的第二端连接，当第一电压Vp和第二电压Vn具有电压差时，放大器IC1的输出端输出对地单端电压Vd，该单端电压Vd的计算公式如下：

所述关断电路S3的所述触发开关的输入端接差分放大电路S2的输出端，触发开关的输出端分别接分压模块和加压模块的输入端，分压模块的输出端接第四三极管T4的基极，加压模块的输出端接第五三极管T5的基极，当单端电压Vd达到一定值时，触发开关导通并通过分压模块拉低第四三极管T4的基极电压来关断第四三极管T4、通过加压模块拉高第五三极管T5的基极电压来关断第五三极管T5。

较佳地，分压模块包括第三电阻R3和呈NPN型的第一三极管T1，第一三极管T1的集电极接第四三极管T4的基极，第一三极管T1的发射极接地，第一三极管T1的基极经第三电阻R3后接触发开关的输出端。

较佳地，加压模块包括第五电阻R5、第六电阻R6、呈PNP型的第二三极管T2和呈NPN型的第三三极管T3，第二三极管T2的集电极接第五三极管T5的基极，第二三极管T2的发射极接高电平VDD30，第二三极管T2的基极经第六电阻R6后接第三三极管T3的集电极，第三三极管T3的发射极接地，第三三极管T3的基极经第五电阻R5后接触发开关的输出端。

较佳地，触发开关为稳压管Z1，且稳压管Z1的阴极作为输入端、阳极作为输出端。

该过载保护电路的工作原理是：

当旋转变压器绕组失效时或推挽电路S1的输出端Vout发生对地或对电源短路时，将引起推挽电路S1的上下输出电流增大，具体表现为第一电压Vp和第二电压Vn产生电压差，该电压差将使差分放大电路S2输出单端电压Vd，当该单端电压Vd达到稳压管Z1的击穿电压时，稳压管Z1被击穿，电压被分别加载到分压模块和加压模块上，其中：分压模块的第一三极管T1的发射极正向偏置导通，使节点1处的电压被拉低，导致第四三极管T4无偏置电压而截止；加压模块的第三三极管T3的发射极正向偏置导通，使第二三极管T2的发射极反向偏置导通，进而使节点2处的电压被拉高，导致第五三极管T5无偏置电压而截止。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种旋变激励信号过载保护电路，其特征在于，包括：

推挽电路，包括第四三极管和第五三极管，所述第四三极管和所述第五三极至输出端的路径上均串接有检测电阻；

差分放大电路，采集两所述检测电阻两端的电压作为两输入电压，当两所述输入电压存在电压差时，所述差分放大电路输出单端电压；

关断电路，包括触发开关、分压模块和加压模块，所述触发开关的输入端接所述差分放大电路的输出端，且所述触发开关仅在所述单端电压达到一定值时导通，并通过所述分压模块关断所述第四三极管和通过所述加压模块关断所述第五三极管。

2.根据权利要求1所述的旋变激励信号过载保护电路，其特征在于，所述第四三极管为NPN型，所述第五三极管为PNP型，所述触发开关的输出端分别接所述分压模块和所述加压模块的输入端，所述分压模块的输出端接所述第四三极管的基极，所述加压模块的输出端接所述第五三极管的基极。

3.根据权利要求2所述的旋变激励信号过载保护电路，其特征在于，所述分压模块包括第三电阻和NPN型的第一三极管，所述第一三极管的集电极接所述第四三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极经所述第三电阻后接所述触发开关的输出端。

4.根据权利要求2所述的旋变激励信号过载保护电路，其特征在于，所述加压模块包括第五电阻、第六电阻、PNP型的第二三极管和NPN型的第三三极管，所述第二三极管的集电极接所述第五三极管的基极，所述第二三极管的发射极接高电平，所述第二三极管的基极经所述第六电阻后接第三三极管的集电极，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管基极经所述第五电阻后接所述触发开关的输出端。

5.根据权利要求1所述的旋变激励信号过载保护电路，其特征在于：所述触发开关为稳压管，所述稳压管的阴极为输入端、阳极为输出端。

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