CN218586882U - 一种旋转变压器励磁驱动保护电路 - Google Patents

Abstract

本说明书公开一种旋转变压器励磁驱动保护电路，所述电路包括运算放大器、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻以及第十九电阻，该电路中，励磁信号经过运算放大电路和三级管进行功率和幅值的放大，通过设置电路中的电阻值，当励磁信号输出端发生短路到地或短路到电源的情况时，可以将输出端的电流控制在确定范围内，从而实现了对车载电机控制器励磁输出的端口保护。

Description

一种旋转变压器励磁驱动保护电路

技术领域

本实用新型涉及车载电机控制器技术领域，具体而言，涉及一种旋转变压器励磁驱动保护电路。

背景技术

在车载电机控制器控制电机的过程中，需要对当前电机转子的位置进行精密的计算，目前主要是用旋转变压器检测转子位置，反馈信号给芯片进行硬件解码，从而让主控CPU芯片获得电机转速及电子转子位置。旋转变压器共有6个信号，两两一组，形成三组差分信号，两组为输出信号反馈到解码芯片，一组为输入励磁信号。输出信号具有电流小的特点，整个环路阻抗高；输入信号为旋转变压器励磁信号，具有电流大(200MA)环路阻抗小的特点。

旋转变压器的输入励磁信号为车载电机控制器提供，由于输入励磁信号具有环路阻抗小的特点，所以当车载控制器的励磁信号端口短地或者短电源时，控制器的主控板会有大电流烧毁励磁电路的风险。

因此，亟待研究一种旋转变压器励磁驱动保护电路，以对励磁电路进行保护。

实用新型内容

本说明书提供一种旋转变压器励磁驱动保护电路，用以克服相关技术中存在的至少一个技术问题。

根据本说明书实施例，提供一种旋转变压器励磁驱动保护电路，包括运算放大器U64A、第一电容C381、第二电容C382、第一二极管D60、第二二极管D61、第一三极管Q27、第二三极管Q28、第三三极管Q29、第四三极管Q30、第一电阻R861、第二电阻R862、第三电阻R863、第四电阻R864、第五电阻R865、第六电阻R866、第七电阻R867、第八电阻R868、第九电阻R869、第十电阻R870、第十一电阻R871、第十二电阻R872、第十三电阻R873、第十四电阻R874、第十五电阻R875、第十六电阻R876、第十七电阻R877、第十八电阻R878以及第十九电阻R879，其中运算放大器U64A的同相输入端连接第一幅值电压源，反向输入端通过第十电阻R870连接第二幅值励磁信号输入端EXC，输出端连接第十一电阻R871的一端，负电源端接地，正电源端连接第三幅值电压源；第一电容C381的一端连接在所述正电源端与第三幅值电压源之间，第一电容C381的另一端接地；第二电阻R862、第三电阻R863、第四电阻R864并联，并联之后的一端接第一二极管D60，并联之后的另一端接第一电阻R861的一端，第一电阻R861的另一端接第三幅值电压源；第一二极管D60和第二二极管D61串联，第十一电阻R871的另一端连接在第一二极管D60和第二二极管D61之间；第十六电阻R876、第十七电阻R877、第十八电阻R878并联，并联之后的一端接第二二极管D61，并联之后的另一端接第十九电阻R879的一端，第十九电阻R879的另一端接地；第一三极管Q27的基极与第一电阻R861远离电压源的一端连接，第一三极管Q27的集电极接第三幅值电压源，第二三极管Q28的基极连接第一三极管Q27的发射极，第二三极管Q28的集电极连接第一三极管Q27的基极；第三三极管Q29的发射极连接第二三极管Q28的发射极，第三三极管Q29的集电极与第十九电阻R879远离地的一端连接，第四三极管Q30的基极连接第三三极管Q29的集电极，第四三极管Q30的集电极接地，第四三极管Q30的发射极接第三三极管Q29的基极；第五电阻R865、第六电阻R866、第十三电阻R873以及第十四电阻R874组成电桥，第五电阻R865和第六电阻R866并联，第十三电阻R873和第十四电阻R874并联，第五电阻R865和第十三电阻R873串联，第六电阻R866和第十四电阻R874串联，第五电阻R865和第六电阻R866并联后接第一三极管Q27的发射极，第十三电阻R873和第十四电阻R874并联后接第四三极管Q30的发射极，电桥中点与第二三极管Q28的发射极和第三三级管Q29的发射极之间连接；第十五电阻R875和第二电容C382并联，并联后的一端接在第十电阻R870与运算放大器U64A反向输入端之间，并联后的另一端接在电桥中点；第七电阻R867与第八电阻R868串联，第十二电阻R872与第九电阻R869串联，第七电阻R867和第八电阻R868串联之后的电路与第十二电阻R872和第九电阻R869串联之后的电路并联，并联后的一端接电桥中点，并联后的另一端作为励磁信号输出端EXC-OUT。

可选的，所述第一幅值大于所述第二幅值，所述第一幅值小于所述第三幅值。

可选的，所述第一三极管Q27和所述第二三极管Q28为NPN型，所述第三三极管Q29和所述第四三极管Q30为PNP型。

可选的，第二三极管Q28的Ube与第五电阻R865和第六电阻R866的并联阻值的比值不大于所述励磁信号输出端EXC-OUT在短路到地情况下的电流限值。

可选的，第三三极管Q29的Ube与第十三电阻R873和第十四电阻R874的并联阻值的比值不大于所述励磁信号输出端EXC-OUT在短路到电源情况下的电流限值。

本说明书实施例的有益效果如下：

本说明书实施例，提供一种旋转变压器励磁驱动保护电路，该电路中，原励磁信号经过运算放大电路U64A和第一三极管Q27、第四三极管Q30进行功率和幅值的放大，得到与原励磁信号相位相差180度的正弦波，该电路的输出励磁信号即为旋变变压器的输入励磁信号。通过第二三极管Q28、第五电阻R865、第六电阻R866以及第三三极管Q29、第十三电阻R873、第十四电阻R874对励磁输出端EXC-OUT进行短路保护。当励磁输出端EXC-OUT短路到地时，第一三极管Q27导通，在第五电阻R865和第六电阻R866上产生压降，当压降大于第二三极管Q28的基射极PN节电压时，第二三极管Q28将导通，第一三极管Q27的基极电流将通过第二三极管Q28流出，使得第一三极管Q27基极电流减小，第一三极管Q27的CE极电流减小，从而流过励磁输出端EXC-OUT的电流将限制在第二三极管Q28的Ube与第五电阻R865和第六电阻R866的并联阻值的比值这个电流值；当励磁输出端EXC-OUT短路到电源时，第四三极管Q30导通，在第十三电阻R873和第十四电阻R874上产生压降，当电压大于第三三极管Q29的Ube时，第三三极管Q29的基极有电流流出，第三三极管Q29导通，流出第四三极管Q30基极的电流将减小，第四三极管Q30的CE极电流减小，从而将励磁输出端EXC-OUT的电流限制在第三三极管Q29Ube与第十三电阻R873和第十四电阻R874的并联阻值的比值这个电流值，实现将输出端的电流控制在确定范围内，从而实现了车载电机控制器励磁输出的端口保护。

本说明书实施例的创新点包括：

1、本说明书中，第七电阻R867、第八电阻R868、第十二电阻R872以及第九电阻R869为限流电阻，在一定程度上对电流进行限制，通过合理调整第五电阻R865、第六电阻R866、第十三电阻R873以及第十四电阻R874的电阻值，当输出端发生短路到地或短路到电源时，可以将输出端的电流控制在确定范围内，从而实现了车载电机控制器励磁输出的端口保护，是本说明书实施例的创新点之一。

2、本说明书中，充分利用了三极管的导通特点，只使用两只三级管和4只电阻的情况下，实现了车载控制器励磁输出端口的短电源和短地保护，以极小的成本增加了车载电机控制器的可靠性，是本说明书实施例的创新点之

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书一实施例提供的一种旋转变压器励磁驱动保护电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本说明书实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书实施例公开了一种旋转变压器励磁驱动保护电路，以下进行详细说明。

图1为本说明书一实施例提供的一种旋转变压器励磁驱动保护电路的结构示意图。如图1所示，一种旋转变压器励磁驱动保护电路，包括运算放大器U64A、第一电容C381、第二电容C382、第一二极管D60、第二二极管D61、第一三极管Q27、第二三极管Q28、第三三极管Q29、第四三极管Q30、第一电阻R861、第二电阻R862、第三电阻R863、第四电阻R864、第五电阻R865、第六电阻R866、第七电阻R867、第八电阻R868、第九电阻R869、第十电阻R870、第十一电阻R871、第十二电阻R872、第十三电阻R873、第十四电阻R874、第十五电阻R875、第十六电阻R876、第十七电阻R877、第十八电阻R878以及第十九电阻R879。

其中运算放大器U64A的同相输入端连接第一幅值电压源，反向输入端通过第十电阻R870连接第二幅值励磁信号输入端EXC，输出端连接第十一电阻R871的一端，负电源端接地，正电源端连接第三幅值电压源。

在具体实施例中，所述第一幅值大于所述第二幅值，所述第一幅值小于所述第三幅值。

在一个实施例中，励磁信号输入端EXC为解码芯片发出的励磁信号，为3.6V峰峰值的正弦波。第一幅值电压源为4.28V电压源，第三幅值电压源为+15V电压源。

第一电容C381的一端连接在所述正电源端与第三幅值电压源之间，第一电容C381的另一端接地；第二电阻R862、第三电阻R863、第四电阻R864并联，并联之后的一端接第一二极管D60，并联之后的另一端接第一电阻R861的一端，第一电阻R861的另一端接第三幅值电压源；第一二极管D60和第二二极管D61串联，第十一电阻R871的另一端连接在第一二极管D60和第二二极管D61之间；第十六电阻R876、第十七电阻R877、第十八电阻R878并联，并联之后的一端接第二二极管D61，并联之后的另一端接第十九电阻R879的一端，第十九电阻R879的另一端接地。

第一三极管Q27的基极与第一电阻R861远离电压源的一端连接，第一三极管Q27的集电极接第三幅值电压源，第二三极管Q28的基极连接第一三极管Q27的发射极，第二三极管Q28的集电极连接第一三极管Q27的基极；第三三极管Q29的发射极连接第二三极管Q28的发射极，第三三极管Q29的集电极与第十九电阻R879远离地的一端连接，第四三极管Q30的基极连接第三三极管Q29的集电极，第四三极管Q30的集电极接地，第四三极管Q30的发射极接第三三极管Q29的基极。

第五电阻R865、第六电阻R866、第十三电阻R873以及第十四电阻R874组成电桥，第五电阻R865和第六电阻R866并联，第十三电阻R873和第十四电阻R874并联，第五电阻R865和第十三电阻R873串联，第六电阻R866和第十四电阻R874串联，第五电阻R865和第六电阻R866并联后接第一三极管Q27的发射极，第十三电阻R873和第十四电阻R874并联后接第四三极管Q30的发射极，电桥中点与第二三极管Q28的发射极和第三三级管Q29的发射极之间连接。

第十五电阻R875和第二电容C382并联，并联后的一端接在第十电阻R870与运算放大器U64A反向输入端之间，并联后的另一端接在电桥中点。

第七电阻R867与第八电阻R868串联，第十二电阻R872与第九电阻R869串联，第七电阻R867和第八电阻R868串联之后的电路与第十二电阻R872和第九电阻R869串联之后的电路并联，并联后的一端接电桥中点，并联后的另一端作为励磁信号输出端EXC-OUT。

在具体实施例中，所述第一三极管Q27和所述第二三极管Q28为NPN型，所述第三三极管Q29和所述第四三极管Q30为PNP型。

在具体实施例中，第二三极管Q28的Ube与第五电阻R865和第六电阻R866的并联阻值的比值不大于所述励磁信号输出端EXC-OUT在短路到地情况下的电流限值。

在具体实施例中，第三三极管Q29的Ube与第十三电阻R873和第十四电阻R874的并联阻值的比值不大于所述励磁信号输出端EXC-OUT在短路到电源情况下的电流限值。

励磁信号经过运算放大电路和三级对管Q27和Q30进行功率和幅值的放大，得到与原励磁信号EXC相位相差180度的正弦波，EXC_OUT即旋变变压器的输入励磁信号。

R867、R868、R872、R869为限流电阻，电阻值不能太大，否则会影响旋转变压器的励磁电流。

本说明书实施例中的电路，通过第二三极管Q28、第五电阻R865、第六电阻R866以及第三三极管Q29、第十三电阻R873、第十四电阻R874对励磁输出端EXC-OUT进行短路保护。

具体的工作过程为：

当励磁输出端EXC-OUT短路到地时，第一三极管Q27导通，在第五电阻R865和第六电阻R866上产生压降，当压降大于第二三极管Q28的基射极PN节电压时，第二三极管Q28将导通，第一三极管Q27的基极电流将通过第二三极管Q28流出，从而使得第一三极管Q27基极电流减小，第一三极管Q27的CE极电流减小，从而流过励磁输出端EXC-OUT的电流将限制在第二三极管Q28的Ube与第五电阻R865和第六电阻R866的并联阻值的比值这个电流值。

当励磁输出端EXC-OUT短路到电源时，第四三极管Q30导通，在第十三电阻R873和第十四电阻R874上产生压降，当电压大于第三三极管Q29的Ube时，第三三极管Q29的基极有电流流出，第三三极管Q29导通，流出第四三极管Q30基极的电流将减小，第四三极管Q30的CE极电流减小，从而将励磁输出端EXC-OUT的电流限制在第三三极管Q29Ube与第十三电阻R873和第十四电阻R874的并联阻值的比值这个电流值。

综上所述，本说明书实施例提供一种旋转变压器励磁驱动保护电路，通过合理调整R865、R866、R873、R874的电阻值，当EXC_OUT发生短地或短电源时，可以将EXC-OUT的电流控制在确定范围内，从而实现了车载电机控制器励磁输出的端口保护。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种旋转变压器励磁驱动保护电路，其特征在于，包括运算放大器U64A、第一电容C381、第二电容C382、第一二极管D60、第二二极管D61、第一三极管Q27、第二三极管Q28、第三三极管Q29、第四三极管Q30、第一电阻R861、第二电阻R862、第三电阻R863、第四电阻R864、第五电阻R865、第六电阻R866、第七电阻R867、第八电阻R868、第九电阻R869、第十电阻R870、第十一电阻R871、第十二电阻R872、第十三电阻R873、第十四电阻R874、第十五电阻R875、第十六电阻R876、第十七电阻R877、第十八电阻R878以及第十九电阻R879，其中

运算放大器U64A的同相输入端连接第一幅值电压源，反向输入端通过第十电阻R870连接第二幅值励磁信号输入端EXC，输出端连接第十一电阻R871的一端，负电源端接地，正电源端连接第三幅值电压源；

第一电容C381的一端连接在所述正电源端与第三幅值电压源之间，第一电容C381的另一端接地；

第二电阻R862、第三电阻R863、第四电阻R864并联，并联之后的一端接第一二极管D60，并联之后的另一端接第一电阻R861的一端，第一电阻R861的另一端接第三幅值电压源；

第一二极管D60和第二二极管D61串联，第十一电阻R871的另一端连接在第一二极管D60和第二二极管D61之间；

第十六电阻R876、第十七电阻R877、第十八电阻R878并联，并联之后的一端接第二二极管D61，并联之后的另一端接第十九电阻R879的一端，第十九电阻R879的另一端接地；

第一三极管Q27的基极与第一电阻R861远离电压源的一端连接，第一三极管Q27的集电极接第三幅值电压源，第二三极管Q28的基极连接第一三极管Q27的发射极，第二三极管Q28的集电极连接第一三极管Q27的基极；

第三三极管Q29的发射极连接第二三极管Q28的发射极，第三三极管Q29的集电极与第十九电阻R879远离地的一端连接，第四三极管Q30的基极连接第三三极管Q29的集电极，第四三极管Q30的集电极接地，第四三极管Q30的发射极接第三三极管Q29的基极；

第五电阻R865、第六电阻R866、第十三电阻R873以及第十四电阻R874组成电桥，第五电阻R865和第六电阻R866并联，第十三电阻R873和第十四电阻R874并联，第五电阻R865和第十三电阻R873串联，第六电阻R866和第十四电阻R874串联，第五电阻R865和第六电阻R866并联后接第一三极管Q27的发射极，第十三电阻R873和第十四电阻R874并联后接第四三极管Q30的发射极，电桥中点与第二三极管Q28的发射极和第三三级管Q29的发射极之间连接；

第十五电阻R875和第二电容C382并联，并联后的一端接在第十电阻R870与运算放大器U64A反向输入端之间，并联后的另一端接在电桥中点；

第七电阻R867与第八电阻R868串联，第十二电阻R872与第九电阻R869串联，第七电阻R867和第八电阻R868串联之后的电路与第十二电阻R872和第九电阻R869串联之后的电路并联，并联后的一端接电桥中点，并联后的另一端作为励磁信号输出端EXC-OUT。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一幅值大于所述第二幅值，所述第一幅值小于所述第三幅值。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一三极管Q27和所述第二三极管Q28为NPN型，所述第三三极管Q29和所述第四三极管Q30为PNP型。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，第二三极管Q28的Ube与第五电阻R865和第六电阻R866的并联阻值的比值不大于所述励磁信号输出端EXC-OUT在短路到地情况下的电流限值。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，第三三极管Q29的Ube与第十三电阻R873和第十四电阻R874的并联阻值的比值不大于所述励磁信号输出端EXC-OUT在短路到电源情况下的电流限值。

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