CN215064572U - 旋转变压器解码电路及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种旋转变压器解码电路及汽车。该电路包括：旋转变压器、励磁发生模块、励磁信号差分放大电路、正弦信号接收电路、余弦信号接收电路及处理器；励磁发生模块用于产生原始励磁信号；励磁信号差分放大电路分别连接于励磁发生模块和旋转变压器的励磁绕组；励磁信号差分放大电路接收原始励磁信号，输出差分励磁信号；正弦信号接收电路接收差分正弦信号，并输出单端正弦信号；余弦信号接收电路接收差分余弦信号，并输出单端余弦信号；处理器包括模数转换模块，处理器分析经模数转换模块转码后的单端正弦信号与单端余弦信号。本申请提供的方案，能够降低成本，保障对旋转变压器故障问题分析的正确性。

Description

旋转变压器解码电路及汽车

技术领域

本申请涉及变压器技术领域，尤其涉及一种旋转变压器解码电路及汽车。

背景技术

目前，新能源汽车已成为发展趋势。永磁交流电动机具有节能显著的效果，被广泛应用于电动汽车上。永磁交流电动机通过位置传感器向电机控制器输出反馈信号，以使得电机控制器能够获知电机的转轴的角位移和角速度。位置传感器的类型包括光电编码器、旋转变压器等。旋转变压器是一种电磁式传感器。因旋转变压器具有高可靠性、高转速及高精度的特点，光电编码器已逐渐被旋转变压器所替代。

相关技术中，电机控制器通过旋变解码芯片对旋转变压器进行解码，从而获得电机的转轴的角位移和角速度信息。具体地，旋变解码芯片通过向旋转变压器的一次绕组输入励磁信号，并接收分别来自旋转变压器两个二次绕组的两个反馈信号，进而分析判断电机的转轴的角位移和角速度信息。例如，旋变解码芯片可以内置可编程正弦波振荡器，为旋转变压器提供正弦波励磁信号。然后将旋转变压器输出的正比于旋转轴角度正弦值和余弦值的两个反馈信号，转换成对应于转轴的角位移和角速度的数字信号，进而根据旋变解码芯片内部自带的算法对数字信号进行分析，以获知电机的转轴的角位移和角速度信息。

然而，目前的旋变解码芯片价格高昂，使用成本高。另外，旋变解码芯片一般集成设置于电机控制器内，由于电机控制器内的安装空间狭窄，当旋转变压器出现异常时，难以采用示波器对旋变解码芯片的励磁信号和反馈信号的波形测量，导致无法判断是旋变解码芯片自身原因导致的异常，还是励磁信号和反馈信号的异常，不利于问题的排查，从而难以进行故障诊断。

实用新型内容

为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种旋转变压器解码电路，能够采用较低的成本对旋转变压器输出的反馈信号进行解码，且易于诊断电路的故障，保障对旋转变压器故障问题分析的正确性。

本申请第一方面提供一种旋转变压器解码电路，包括：

旋转变压器；

励磁发生模块，用于产生激励所述旋转变压器的原始励磁信号；

励磁信号差分放大电路，分别电连接于所述励磁发生模块和所述旋转变压器的励磁绕组；所述励磁信号差分放大电路接收所述原始励磁信号，并将所述原始励磁信号进行差分放大，以转换获得差分励磁信号，并输出所述差分励磁信号至所述旋转变压器的励磁绕组；

正弦信号接收电路，电连接于所述旋转变压器的正弦绕组；所述正弦信号接收电路接收来自所述旋转变压器的正弦绕组根据所述差分励磁信号输出的差分正弦信号，并输出单端正弦信号；

余弦信号接收电路，电连接于所述旋转变压器的余弦绕组；所述余弦信号接收电路接收来自所述旋转变压器的余弦绕组根据所述差分励磁信号输出的差分余弦信号，并输出单端余弦信号；

处理器，包括模数转换模块；所述模数转换模块分别电连接于所述正弦信号接收电路的输出端及所述余弦信号接收电路的输出端，接收并转码所述单端正弦信号与所述单端余弦信号；所述处理器分析经所述模数转换模块转码后的所述单端正弦信号与所述单端余弦信号。

在一种实施方式中，所述励磁发生模块包括励磁发生电路或励磁发生器，所述励磁发生模块用于产生激励所述旋转变压器的所述原始励磁信号；其中：

所述励磁发生器集成于所述处理器内；所述励磁发生电路电连接于所述处理器。

在一种实施方式中，所述励磁信号差分放大电路包括：

电压差分电路，接收所述励磁发生模块输出的所述原始励磁信号，输出原始差分信号；

推挽放大电路，接收所述原始差分信号并放大为所述差分励磁信号，输出所述差分励磁信号至所述旋转变压器的励磁绕组。

在一种实施方式中，所述旋转变压器解码电路还包括第一比较电路，所述第一比较电路分别电连接于所述电压差分电路和所述处理器的第一定时器模块，所述第一比较电路接收所述原始励磁信号，并向所述处理器的第一定时器模块输出第一数字信号。

在一种实施方式中，所述正弦信号接收电路包括正弦信号差分比例电路，所述正弦信号差分比例电路分别电连接于所述旋转变压器的正弦绕组和所述模数转换模块；

所述正弦信号差分比例电路接收所述差分正弦信号，并将所述差分正弦信号进行转换处理，获得所述单端正弦信号。

在一种实施方式中，所述旋转变压器解码电路还包括第二比较电路，所述第二比较电路分别电连接于所述正弦信号差分比例电路和所述处理器的第二定时器模块，所述第二比较电路接收所述单端正弦信号，并向所述处理器的第二定时器模块输出第二数字信号。

在一种实施方式中，所述余弦信号接收电路包括余弦信号差分比例电路，所述余弦信号差分比例电路分别电连接于所述旋转变压器的余弦绕组和所述模数转换模块；

所述余弦信号差分比例电路接收所述差分余弦信号，并将所述差分余弦信号进行转换处理，获得所述单端余弦信号。

在一种实施方式中，所述旋转变压器解码电路还包括第三比较电路，所述第三比较电路分别电连接于所述余弦信号差分比例电路和所述处理器的第三定时器模块，所述第三比较电路接收所述单端余弦信号，并向所述处理器的第三定时器模块输出第三数字信号。

在一种实施方式中，所述旋转变压器包括辅助绕组，所述辅助绕组的电压反馈端分别电连接于所述励磁信号差分放大电路、所述正弦信号接收电路以及所述余弦信号接收电路当中的至少一个电路的供电端。

本申请第二方面提供一种汽车，包括：如上所述的旋转变压器解码电路。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请实施例提供的旋转变压器解码电路，通过励磁信号差分放大电路将原始励磁信号进行差分放大，以转换获得差分励磁信号，并输出差分励磁信号至旋转变压器的励磁绕组。通过正弦信号接收电路接收来自旋转变压器的正弦绕组的差分正弦信号，并输出单端正弦信号。通过余弦信号接收电路接收来自旋转变压器的余弦绕组的差分余弦信号，并输出单端余弦信号。利用处理器接收经模数转换模块转码后的单端正弦信号与单端余弦信号，并进行信号分析，从而得到与旋转变压器连接的电机的转轴角位移与角速度。上述旋转变压器解码电路能够直接利用旋转变压器的差分正弦信号与差分余弦信号进行分析，不需通过价格高昂的传统旋变解码芯片进行解码，从而降低了成本，并且保障了处理器所接收到的输入信号的真实性及可靠性，保障了处理器分析结果的正确性。

进一步的，本申请实施例提供的旋转变压器解码电路，励磁发生模块可以包括励磁发生电路或集成于处理器内的励磁发生器，通过励磁发生电路或集成于处理器内的励磁发生器产生激励旋转变压器的原始励磁信号。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请实施例示出的旋转变压器解码电路的结构示意图；

图2是本申请实施例示出的旋转变压器解码电路的另一结构示意图；

图3是本申请实施例示出的旋转变压器解码电路的电压差分电路结构示意图；

图4是本申请实施例示出的旋转变压器解码电路的正弦信号接收电路结构示意图；

图5是本申请实施例示出的旋转变压器解码电路的余弦信号接收电路结构示意图；

图6是本申请实施例示出的旋转变压器解码电路的旋转变压器的辅助绕组的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

相关技术中，旋变解码芯片价格高昂，使用成本高。另外，控制器只能接收经旋变解码芯片处理所得的电机的转轴的角位移和角速度，控制器无法通过旋变解码芯片读取旋转变压器的原始反馈信号，不利于问题的分析，无法保证对旋转变压器故障问题分析的正确性。

针对上述问题，本申请实施例提供一种旋转变压器解码电路，能够降低成本，保障对旋转变压器故障问题分析的正确性。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

图1是本申请实施例示出的旋转变压器解码电路的结构示意图。

参见图1，本实施例提供的一种旋转变压器解码电路，包括：旋转变压器100、励磁发生模块200、励磁信号差分放大电路300、正弦信号接收电路400、余弦信号接收电路500以及处理器600。

旋转变压器100是一种电磁式传感器，在结构上，旋转变压器100具有一个一次绕组(激励绕组)和两个相位成90°的二次绕组(正弦绕组，余弦绕组)。旋转变压器100可用于测量旋转物体的转轴角位移和角速度，即可用于测量电机转轴的角位移和角速度，通俗地说就是获知电机的转速和位置。旋转变压器100可以安装在电机转子上，在旋转变压器100的一次绕组(激励绕组)接收到差分励磁信号的情况下，当电机转子运转时，根据电磁感应原理，旋转变压器100的两个相位成90°的二次绕组(正弦绕组，余弦绕组)将分别产生差分正弦信号与差分余弦信号，差分正弦信号与差分余弦信号为旋转变压器100的原始的反馈信号。

励磁发生模块200用于产生激励旋转变压器100的原始励磁信号。其中，原始励磁信号可以为正弦波信号。

励磁信号差分放大电路300，分别电连接于励磁发生模块200和旋转变压器100的励磁绕组。励磁信号差分放大电路300接收原始励磁信号，并将原始励磁信号进行差分放大，以转换获得差分励磁信号，并输出差分励磁信号至旋转变压器100的励磁绕组。

正弦信号接收电路400，电连接于旋转变压器100的正弦绕组。正弦信号接收电路400接收来自旋转变压器100的正弦绕组根据差分励磁信号输出的差分正弦信号，并输出单端正弦信号。正弦信号接收电路400用于处理旋转变压器100的正弦绕组的差分正弦信号，以转换成单端正弦信号。

余弦信号接收电路500，电连接于旋转变压器100的余弦绕组。余弦信号接收电路500接收来自旋转变压器100的余弦绕组根据差分励磁信号输出的差分余弦信号，并输出单端余弦信号。余弦信号接收电路500用于处理旋转变压器100的余弦绕组的差分余弦信号，以转换成单端余弦信号。

处理器600可以为微处理器，微处理器是由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器，微处理器能完成取指令、执行指令，以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作。

处理器600包括模数转换模块610。模数转换模块610分别电连接于正弦信号接收电路400的输出端及余弦信号接收电路500的输出端，接收并转码单端正弦信号与单端余弦信号。处理器600分析经模数转换模块610转码后的单端正弦信号与单端余弦信号。处理器600通过分析经模数转换模块610转码后的单端正弦信号与单端余弦信号，从而得到与旋转变压器100连接的电机的运行信息，即电机的转轴角位移与角速度的信息。

从该实施例可以看出，本申请实施例提供的旋转变压器解码电路，通过励磁信号差分放大电路300将原始励磁信号进行差分放大，以转换获得差分励磁信号，并输出差分励磁信号至旋转变压器100的励磁绕组。通过正弦信号接收电路400接收来自旋转变压器100的正弦绕组的差分正弦信号，并输出单端正弦信号。通过余弦信号接收电路500接收来自旋转变压器100的余弦绕组的差分余弦信号，并输出单端余弦信号。利用处理器600接收经模数转换模块610转码后的单端正弦信号与单端余弦信号，并进行信号分析，从而得到与旋转变压器100连接的电机的转轴角位移与角速度。上述旋转变压器解码电路能够直接利用旋转变压器100的差分正弦信号与差分余弦信号进行分析，不需通过价格高昂的传统旋变解码芯片进行解码，从而降低了成本，并且保障了处理器600所接收到的输入信号的真实性及可靠性，保障了处理器600分析结果的正确性。

图2是本申请实施例示出的旋转变压器解码电路的另一结构示意图。图2相对于图1更详细描述了本申请的方案。

参见图2，本实施例提供的一种旋转变压器解码电路，包括：旋转变压器100、励磁发生模块200、励磁信号差分放大电路300、正弦信号接收电路400、余弦信号接收电路500以及处理器600。

励磁发生模块200，用于产生激励旋转变压器100的原始励磁信号。

其中，励磁发生模块200可以包括励磁发生电路210或励磁发生器220，励磁发生模块200用于产生激励旋转变压器100的原始励磁信号；励磁发生器220集成于处理器600内。也就是说，励磁发生模块200可以是独立于处理器600外的励磁发生电路210，励磁发生模块200也可以是集成于处理器600内的励磁发生器220。其中，原始励磁信号可以为正弦波信号。

励磁信号差分放大电路300，分别电连接于励磁发生模块200和旋转变压器100的励磁绕组。励磁信号差分放大电路300接收原始励磁信号，并将原始励磁信号进行差分放大，以转换获得差分励磁信号，并输出差分励磁信号至旋转变压器100的励磁绕组。

具体的，请参见图3，在其中一个实施例中，励磁信号差分放大电路300包括：电压差分电路310和推挽放大电路320。

电压差分电路310，接收励磁发生模块200输出的原始励磁信号，输出原始差分信号。也就是说，电压差分电路310能够将原始励磁信号转换为原始差分信号。

具体的，在本实施例中，电压差分电路310包括反相器311与两个电压跟随器312。反相器311能够将对其输入的信号进行反向。电压跟随器312起到了提升阻抗匹配、提高带载能力的作用，并且还可以起到缓冲与隔离的作用。励磁发生模块200输出的原始励磁信号从反相器311的反相输入端输入，通过在反相器311的同相输入端输入预设的偏置电压V1，反相器311的输出端将产生与原始励磁信号的波形反向的信号。预设的偏置电压V1能够使得反相器311正常运作，保障反相器311输出的波形的对称性，确保反相器311的输出端的输出值的精度高。其中，原始励磁信号为正弦信号，偏置电压V1＝(正弦信号波峰值+正弦信号波谷值)/2。

进一步的，其中一个电压跟随器312的同相输入端接收原始励磁信号，并输出正向原始励磁信号。另一个电压跟随器312的同相输入端接收反相器311的输出端输出的与原始励磁信号的波形反向的信号，并输出反向原始励磁信号。这样，正向原始励磁信号与反向原始励磁信号共同构成上述的原始差分信号。也就是说，原始差分信号包括正向原始励磁信号与反向原始励磁信号。

推挽放大电路320，接收原始差分信号并放大为差分励磁信号，输出差分励磁信号至旋转变压器100的励磁绕组。推挽放大电路320用于增强原始差分信号的幅值。推挽放大电路320的具体电路结构与功能原理可参考相关技术中的介绍，此处不再进行赘述。在本实施例中，推挽放大电路320包括第一推挽放大电路321与第二推挽放大电路322。第一推挽放大电路321接收原始差分信号中的正向原始励磁信号，并输出正向励磁信号。第二推挽放大电路322接收原始差分信号中的反向原始励磁信号，并输出反向励磁信号。也就是说，差分励磁信号包括正向励磁信号与反向励磁信号。推挽放大电路320向旋转变压器100的励磁绕组输出差分励磁信号，即旋转变压器100的励磁绕组接收包括正向励磁信号与反向励磁信号的差分励磁信号。

进一步的，在本申请实施例中，旋转变压器解码电路还包括第一比较电路710，第一比较电路710分别电连接于电压差分电路310和处理器600的第一定时器模块810，第一比较电路710接收原始励磁信号，并向处理器600的第一定时器模块810输出第一数字信号。这样，通过第一比较电路710，对原始励磁信号做了过零比较处理，从而方便处理器600根据过零点得到采样时刻，能够更准确的采集原始励磁信号的包络。比较电路的具体电路结构与功能原理可参见相关技术中的介绍，此处不再进行赘述。第一比较电路710将原始励磁信号转换为第一定时器模块810能够接收的第一数字信号，以使得处理器600能够通过第一定时器模块810对原始励磁信号进行相位的判断。也就是说，处理器600能够通过第一定时器模块810获取第一数字信号，从而得知原始励磁信号的相位及频率的情况，进而便于处理器600分析判断是否需要调整励磁发生模块200产生的原始励磁信号。

正弦信号接收电路400，电连接于旋转变压器100的正弦绕组。正弦信号接收电路400接收来自旋转变压器100的正弦绕组根据差分励磁信号输出的差分正弦信号，并输出单端正弦信号。正弦信号接收电路400用于处理旋转变压器100的正弦绕组的差分正弦信号，以转换成单端正弦信号。

具体的，请参见图4，在其中一个实施例中，正弦信号接收电路400包括正弦信号差分比例电路410，正弦信号差分比例电路410分别电连接于旋转变压器100的正弦绕组和模数转换模块610。正弦信号差分比例电路410接收差分正弦信号，并将差分正弦信号进行转换处理，获得单端正弦信号。

其中，差分正弦信号包括正向正弦信号与反向正弦信号。正向正弦信号与反向正弦信号分别输入正弦信号差分比例电路410中的运算放大器的反相输入端与同相输入端，正弦信号差分比例电路410中的运算放大器的输出端将输出单端正弦信号。通过在正弦信号差分比例电路410中的运算放大器的同相输入端输入预设偏置电压V2，以保障正弦信号差分比例电路410的正常运作，从而确保单端正弦信号的波形正确且在预设的合适范围内，并且保证了单端正弦信号能够被模数转换模块610有效采集。

进一步的，正弦信号接收电路400还包括正弦信号滤波电路420。差分正弦信号经正弦信号滤波电路420后再输入正弦信号差分比例电路410。由于旋转变压器100安装于电机转子处，旋转变压器100的正弦绕组的差分正弦信号易引入电机内部的干扰信号。利用正弦信号滤波电路420的滤波作用，将有效过滤掉干扰信号，保证差分正弦信号的正确性。正弦信号滤波电路420可以包含有RC滤波器(电阻-电容电路)、共模电容、差模电容及共模电感。差分正弦信号的正向正弦信号与反向正弦信号分别输入正弦信号滤波电路420中，正弦信号滤波电路420将经过滤波后的正向正弦信号与反向正弦信号分别输入正弦信号差分比例电路410中，通过正弦信号差分比例电路410获得单端正弦信号。更进一步的，在其中一个实施例中，正弦信号接收电路400还包括分别与正弦信号滤波电路420连接的第一上拉电阻430与第二下拉电路，第一上拉电阻430接入滤波电路中正向正弦信号所流经的电路部分，第一下拉电阻440接入滤波电路中反向正弦信号所流经的电路部分，第一上拉电阻430接入预设检测信号电压(该预设检测信号电压可以是5V)，第一下拉电阻440接地。当差分正弦信号有断线、相互短路或是对电源地断路时，可以根据模数转换模块610采集的单端正弦信号进行故障判断，确定当前故障状态。

余弦信号接收电路500，电连接于旋转变压器100的余弦绕组。余弦信号接收电路500接收来自旋转变压器100的余弦绕组根据差分励磁信号输出的差分余弦信号，并输出单端余弦信号。余弦信号接收电路500用于处理旋转变压器100的余弦绕组的差分余弦信号，以转换成单端余弦信号。

具体的，请参见图5，在其中一个实施例中，余弦信号接收电路500包括余弦信号差分比例电路510，余弦信号差分比例电路510分别电连接于旋转变压器100的余弦绕组和模数转换模块610。余弦信号差分比例电路510接收差分余弦信号，并将差分余弦信号进行转换处理，获得单端余弦信号。

其中，差分余弦信号包括正向余弦信号与反向余弦信号。正向余弦信号与反向余弦信号分别输入余弦信号差分比例电路510中的运算放大器的反相输入端与同相输入端，余弦信号差分比例电路510中的运算放大器的输出端将输出单端余弦信号。通过在余弦信号差分比例电路510中的运算放大器的同相输入端输入预设偏置电压V3，以保障余弦信号差分比例电路510的正常运作，从而确保单端余弦信号的波形正确且在预设的合适范围内，并且保证了单端余弦信号能够被模数转换模块610有效采集。

进一步的，余弦信号接收电路500还包括余弦信号滤波电路520。差分余弦信号经余弦信号滤波电路520后再输入余弦信号差分比例电路510。由于旋转变压器100安装于电机转子处，旋转变压器100的余弦绕组的差分余弦信号易引入电机内部的干扰信号。利用余弦信号滤波电路520的滤波作用，将有效过滤掉干扰信号，保证差分余弦信号的正确性。余弦信号滤波电路520可以包含有RC滤波器(电阻-电容电路)、共模电容、差模电容及共模电感。差分余弦信号的正向余弦信号与反向余弦信号分别输入余弦信号滤波电路520中，余弦信号滤波电路520将经过滤波后的正向余弦信号与反向余弦信号分别输入余弦信号差分比例电路510中，通过余弦信号差分比例电路510获得单端余弦信号。更进一步的，在其中一个实施例中，余弦信号接收电路500还包括分别与余弦信号滤波电路520连接的第二上拉电阻530与第二下拉电路，第二上拉电阻530接入滤波电路中正向余弦信号所流经的电路部分，第二下拉电阻540接入滤波电路中反向余弦信号所流经的电路部分，第二上拉电阻530接入预设检测信号电压(该预设检测信号电压可以是5V)，第二下拉电阻540接地。当差分余弦信号有断线、相互短路或是对电源地断路时，可以根据模数转换模块610采集的单端余弦信号进行故障判断，确定当前故障状态。

处理器600包括模数转换模块610。模数转换模块610分别电连接于正弦信号接收电路400的输出端及余弦信号接收电路500的输出端，接收并转码单端正弦信号与单端余弦信号。进一步的，模数转换模块610可以包括第一模数转换模块611与第二模数转换模块612。第一模数转换模块611接收并转码单端正弦信号，即将单端正弦信号转化为处理器600可读取的数字信号；第二模数转换模块612接收并转码单端余弦信号，即将单端余弦信号转化为处理器600可读取的数字信号。

处理器600用于分析经模数转换模块610转码后的单端正弦信号与单端余弦信号。处理器600通过分析经模数转换模块610转码后的单端正弦信号与单端余弦信号，从而得到与旋转变压器100连接的电机的运行信息，即电机的转轴角位移与角速度的信息。

进一步的，在本申请实施例中，旋转变压器解码电路还包括第二比较电路720，第二比较电路720分别电连接于正弦信号差分比例电路410和处理器600的第二定时器模块820，第二比较电路720接收单端正弦信号，并向处理器600的第二定时器模块820输出第二数字信号。这样，通过第二比较电路720，对单端正弦信号做了过零比较处理，从而方便处理器600根据过零点得到采样时刻，能够更准确的采集单端正弦信号的包络。第二比较电路720将单端正弦信号转换为第二定时器模块820能够接收的第二数字信号，以使得处理器600能够通过第二定时器模块820对单端正弦信号进行相位的判断。也就是说，处理器600能够通过第二定时器模块820获取第二数字信号，从而得知单端正弦信号的相位及频率的情况，进而利于处理器600调整第一模数转换模块610对单端正弦信号的采集时刻的设定。

进一步的，在本申请实施例中，旋转变压器解码电路还包括第三比较电路730，第三比较电路730分别电连接于余弦信号差分比例电路510和处理器600的第三定时器模块830，第三比较电路730接收单端余弦信号，并向处理器600的第三定时器模块830输出第三数字信号。这样，通过第三比较电路730，对单端余弦信号做了过零比较处理，从而方便处理器600根据过零点得到采样时刻，能够更准确的采集单端余弦信号的包络。第三比较电路730将单端余弦信号转换为第三定时器模块830能够接收的第三数字信号，以使得处理器600能够通过第三定时器模块830对单端余弦信号进行相位的判断。也就是说，处理器600能够通过第三定时器模块830获取第三数字信号，从而得知单端余弦信号的相位及频率的情况，进而利于处理器600调整第二模数转换模块610对单端余弦信号的采集时刻的设定。

进一步的，处理器600可以根据获取的第一数字信号、第二数字信号以及第三数字信号，从而分析原始励磁信号分别与单端正弦信号以及单端余弦信号的相位差，从而便于判断是否需要进行相位补偿，或者说对原始励磁信号进行调整。需要说明的是，经模数转换模块610转码后的单端正弦信号与单端余弦信号属于数字信号，处理器600根据经模数转换模块610转码后的单端正弦信号与单端余弦信号进行分析，从而得知与旋转变压器100连接的电机的转轴角位移与角速度。而第一数字信号、第二数字信号以及第三数字信号主要用于为处理器600进行相位判断工作提供原始依据。

在本申请实施例中，请参阅图6，旋转变压器100包括辅助绕组。电机控制器驱动IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)的时候一般需要高低压隔离，图6中左下角为旋转变压器100的辅助反馈绕组，图6中右侧为通过旋转变压器100得到的隔离驱动电压，分别给上下桥的驱动芯片副边供电。本申请实施例通过旋转变压器100的辅助反馈绕组得到VCC_RDC，分别给励磁信号差分放大电路300、正弦信号接收电路400以及余弦信号接收电路500当中的电路的运算放大器供电供电。也就是说，辅助绕组的电压反馈端VCC_RDC分别电连接于励磁信号差分放大电路300、正弦信号接收电路400以及余弦信号接收电路500当中的至少一个电路的供电端。需要说明的是，对于传统的旋转变压器100采用旋变解码芯片进行解码的技术方案中，是通过电阻分压得到VFB反馈到PWM控制芯片，对输出电压形成闭环反馈，实时调整旋变解码芯片内各个运算放大器的电压。而在本实施例中，通过辅助绕组的电压反馈端VCC_RDC分别给励磁信号差分放大电路300、正弦信号接收电路400以及余弦信号接收电路500当中的电路的运算放大器供电。如此，省去了传统旋变解码芯片在低电压供电下需要的升压电路，使成本进一步降低，灵活性大大提高。

从该实施例可以看出，本申请实施例提供的旋转变压器解码电路，可以将原始励磁信号通过电压差分电路310和推挽放大电路320，以转换获得差分励磁信号。差分正弦信号可以通过正弦信号差分比例电路410与正弦信号滤波电路420转换为单端正弦信号。差分余弦信号可以通过余弦信号差分比例电路510与余弦信号滤波电路520转换为单端余弦信号。利用处理器600接收经模数转换模块610转码后的单端正弦信号与单端余弦信号，并进行信号分析，从而得到与旋转变压器100连接的电机的转轴角位移与角速度。处理器600还可以根据第一数字信号、第二数字信号以及第三数字信号，从而判断是否需要进行相位补偿，或对原始励磁信号进行调整，或调整第一模数转换模块610及第二模数转换模块610的采集时刻的设定。上述旋转变压器解码电路能够直接利用旋转变压器100的差分正弦信号与差分余弦信号进行分析，不需通过价格高昂的传统旋变解码芯片进行解码，从而降低了成本，并且保障了处理器600所接收到的输入信号的真实性及可靠性，保障了处理器600分析结果的正确性。

以上实施例介绍了本申请实施例提供的旋转变压器解码电路，相应地，本申请还提供一种汽车的实施例，本实施例提供的汽车包括如上述任意实施例所描述的旋转变压器解码电路。

本实施例提供的汽车包括：汽车本体、设置于汽车本体上的驱动电机以及与驱动电机连接的旋转变压器解码电路。旋转变压器解码电路包括如上述任意实施例所描述的旋转变压器100、励磁发生模块200、励磁信号差分放大电路300、正弦信号接收电路400、余弦信号接收电路500以及处理器600。这样，通过旋转变压器解码电路，即可获知驱动电机的转轴角位移与角速度信息。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种旋转变压器解码电路，其特征在于，包括：

旋转变压器；

励磁发生模块，用于产生激励所述旋转变压器的原始励磁信号；

励磁信号差分放大电路，分别电连接于所述励磁发生模块和所述旋转变压器的励磁绕组；所述励磁信号差分放大电路接收所述原始励磁信号，并将所述原始励磁信号进行差分放大，以转换获得差分励磁信号，并输出所述差分励磁信号至所述旋转变压器的励磁绕组；

正弦信号接收电路，电连接于所述旋转变压器的正弦绕组；所述正弦信号接收电路接收来自所述旋转变压器的正弦绕组根据所述差分励磁信号输出的差分正弦信号，并输出单端正弦信号；

余弦信号接收电路，电连接于所述旋转变压器的余弦绕组；所述余弦信号接收电路接收来自所述旋转变压器的余弦绕组根据所述差分励磁信号输出的差分余弦信号，并输出单端余弦信号；

处理器，包括模数转换模块；所述模数转换模块分别电连接于所述正弦信号接收电路的输出端及所述余弦信号接收电路的输出端，接收并转码所述单端正弦信号与所述单端余弦信号；所述处理器分析经所述模数转换模块转码后的所述单端正弦信号与所述单端余弦信号。

2.根据权利要求1所述的旋转变压器解码电路，其特征在于：

所述励磁发生模块包括励磁发生电路或励磁发生器，所述励磁发生模块用于产生激励所述旋转变压器的所述原始励磁信号；其中：

所述励磁发生电路电连接于所述处理器；所述励磁发生器集成于所述处理器内。

3.根据权利要求1所述的旋转变压器解码电路，其特征在于，所述励磁信号差分放大电路包括：

电压差分电路，接收所述励磁发生模块输出的所述原始励磁信号，输出原始差分信号；

推挽放大电路，接收所述原始差分信号并放大为所述差分励磁信号，输出所述差分励磁信号至所述旋转变压器的励磁绕组。

4.根据权利要求3所述的旋转变压器解码电路，其特征在于：

所述旋转变压器解码电路还包括第一比较电路，所述第一比较电路分别电连接于所述电压差分电路和所述处理器的第一定时器模块，所述第一比较电路接收所述原始励磁信号，并向所述处理器的第一定时器模块输出第一数字信号。

5.根据权利要求1所述的旋转变压器解码电路，其特征在于：

所述正弦信号接收电路包括正弦信号差分比例电路，所述正弦信号差分比例电路分别电连接于所述旋转变压器的正弦绕组和所述模数转换模块；

所述正弦信号差分比例电路接收所述差分正弦信号，并将所述差分正弦信号进行转换处理，获得所述单端正弦信号。

6.根据权利要求5所述的旋转变压器解码电路，其特征在于：

所述旋转变压器解码电路还包括第二比较电路，所述第二比较电路分别电连接于所述正弦信号差分比例电路和所述处理器的第二定时器模块，所述第二比较电路接收所述单端正弦信号，并向所述处理器的第二定时器模块输出第二数字信号。

7.根据权利要求1所述的旋转变压器解码电路，其特征在于：

所述余弦信号接收电路包括余弦信号差分比例电路，所述余弦信号差分比例电路分别电连接于所述旋转变压器的余弦绕组和所述模数转换模块；

所述余弦信号差分比例电路接收所述差分余弦信号，并将所述差分余弦信号进行转换处理，获得所述单端余弦信号。

8.根据权利要求7所述的旋转变压器解码电路，其特征在于：

所述旋转变压器解码电路还包括第三比较电路，所述第三比较电路分别电连接于所述余弦信号差分比例电路和所述处理器的第三定时器模块，所述第三比较电路接收所述单端余弦信号，并向所述处理器的第三定时器模块输出第三数字信号。

9.根据权利要求1所述的旋转变压器解码电路，其特征在于：

所述旋转变压器包括辅助绕组，所述辅助绕组的电压反馈端分别电连接于所述励磁信号差分放大电路、所述正弦信号接收电路以及所述余弦信号接收电路当中的至少一个电路的供电端。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的旋转变压器解码电路。

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