CN220652972U - 一种限流旋变电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种限流旋变电路，包括旋变信号调理电路、VCC电源，所述旋变信号调理电路的输入端输入基准SIN波形信号、COS波形信号，所述旋变信号调理电路的输出端输出激励信号至旋转变压器；所述VCC电源用于为旋变信号调理电路提供供电；所述VCC电源通过限流电路连接至旋变信号调理电路的供电端。本实用新型的优点在于：该电路使用简单的三极管来达到限流的目的，具有元器件少，保护效果好，可以大大提高旋变电路的安全性，避免因过流造成的输出激励信号异常而影响旋转变压器；与传统的旋变电路相比，该电路增加了前端限流电路，可以在过流情况下，保护电机控制器的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机控制器领域，特别涉及一种电机控制器用的限流旋变电路。
背景技术
旋变电路是电机控制器获取电机转角的一种手段，在新能源汽车上，旋转变压器与永磁同步电机常常安装在一起，用于采集对应的转角信号灯，如申请号为201320784299.5的一种基于旋变数字转换器的旋变信号调理电路，包括集成于一体的旋变激励信号驱动电路和旋变输出信号处理电路；旋变激励信号驱动电路的输入端用于连接旋变数字转换器输出的激励信号，输出端用于输出激励信号给旋转变压器；旋变输出信号处理电路的输入端用于连接旋转变压器输出的正、余弦信号，输出端用于输出正、余弦信号给旋变数字转换器；将提供的激励信号经过幅值放大、增加电流驱动能力以达到驱动旋变的功能，然后将旋变输出正弦信号和余弦信号经过幅值衰减，共模电压匹配，以达到满足旋变数字转换器对输入正、余弦信号的要求，从而使得旋变数字转换器能正确解调出旋转变压器转动角度和旋转速度。
旋变电路通过在旋变激励线圈上产生正弦激励电压，使得互成90°的感测线圈SIN和COS产生包含电机转子位置的波形，通过解耦SIN和COS波形，可以得到电机的转子角度。旋变的激励电压产生和保护是旋变电路的关键，激励信号是旋转变压器的正常工作的基础条件，传统的激励信号由旋变电路提供，其输出的激励信号至旋转变压器中，传统的旋变电路中无限流保护或者仅仅通过简单的保险丝等进行限流控制，其限流保护能力有限，容易造成过流造成的旋变电路过流以至于带来电机控制器故障等缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种限流旋变电路，用于解决现有技术旋变电路限流安全保护不足的缺陷。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种限流旋变电路，包括旋变信号调理电路、VCC电源，所述旋变信号调理电路的输入端输入基准SIN波形信号、COS波形信号，所述旋变信号调理电路的输出端输出激励信号至旋转变压器；所述VCC电源用于为旋变信号调理电路提供供电；所述VCC电源通过限流电流连接至旋变信号调理电路的供电端。
所述限流电路包括三极管q1、q2以及电阻r1、r2；VCC电源与三极管q1的集电极连接；三极管q1的发射极与三极管q2的基极连接；三极管q1的基极与三极管q2的集电极连接；三极管q1的基极经电阻r1连接至三极管q1的集电极；三极管q2的基极经电阻r2连接至三极管q2的发射极；三极管q2的发射极引出输出供电端用于连接至旋变信号调理电路的供电输入端；三极管q2的发射极经电容C接地；所述电容C两端并联设置电阻r3。
所述三极管q1、三极管q2均为NPN型三极管。
所述旋变信号调理电路包括sin波形生成电路、cos波形生产电路、运算放大及电压推挽电路，sin波形生成电路、cos波形生产电路的输出端分别一个运算放大及电压推挽电路后输出作用于旋转变压器的激励信号。
所述sin波形生成电路、cos波形生产电路采用比较器芯片实现。
所述运算放大及电压推挽电路采用运算放大器芯片实现。
本实用新型的优点在于：该电路使用简单的三极管来达到限流的目的，具有元器件少，保护效果好，可以大大提高旋变电路的安全性，避免因过流造成的输出激励信号异常而影响旋转变压器；与传统的旋变电路相比，该电路增加了前端限流电路，可以在过流情况下，保护电机控制器的安全。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本实用新型的旋变信号调理电路的供电输入的限流电路原理图；
图2为本实用新型的旋变信号调理电路原理示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图2所示为旋变信号调理电路的一种实现方式，旋变信号调理电路用于输出一个激励信号给旋变变压器，但是当旋变信号调理电路因为过流故障造成输出的激励故障会影响旋转变压器的正常工作严重时会造成旋变变压器的损坏，因此旋变信号调理电路需要设置有限流电路。
在图2中，U5芯片、U6芯片分别是sin波形生成电路、cos波形生产电路的芯片，采用比较器芯片LT1720芯片实现。产生的SIN波形信号会经过两次运算放大器芯片U1、U3进行放大；U3与三极管Q1、Q2组成运算放大及电压推挽电路；同理产生的COS信号也会经过两次放大器芯片U2、U4进行放大，U3与三极管Q3、Q4组成运算放大及电压推挽电路，运算放大器芯片采用AD8662芯片实现，最后在图2的最右端输出对应的激励信号至旋转变压器中。互补的旋变激励信号经过U1、U2放大整形后，输入到U3、U4构成的负反馈电压推挽电路中，同时经过放大后的激励信号会被单片机AD端口回采样，确保激励信号的幅值和频率正确。由于旋变信号调理电路中的运算放大器U1、U3、U2、U4等都需要供电电源，本申请运放芯片需要15V电源才能使其正常工作，但是如果没有限流控制则会导致旋变信号调理电路输出错误甚至故障的激励信号至旋转变压器造成安全隐患。
本申请的一种限流旋变电路，包括旋变信号调理、VCC电源，旋变信号调理电路的输入端输入基准SIN波形信号、COS波形信号，所述旋变信号调理电路的输出端输出激励信号至旋转变压器；VCC电源用于为旋变信号调理电路提供供电；VCC电源通过限流电流连接至旋变信号调理电路的供电端。
如图1所示为本申请设计的限流电路原理，限流电路包括三极管q1、q2以及电阻r1、r2；VCC电源与三极管q1的集电极连接；三极管q1的发射极与三极管q2的基极连接；三极管q1的基极与三极管q2的集电极连接；三极管q1的基极经电阻r1连接至三极管q1的集电极；三极管q2的基极经电阻r2连接至三极管q2的发射极；三极管q2的发射极引出输出供电端用于连接至旋变信号调理电路的供电输入端；三极管q2的发射极经电容C接地；所述电容C两端并联设置电阻r3。在本申请中三极管q1、三极管q2均为NPN型三极管。由于对旋变信号调理电路提供的15V电源经过限流电阻后才为其供电，使得旋变信号调理电路中的运算放大器等用电芯片可以安全可靠的在限流范围内工作，避免安全事故，其工作原理包括：
限流电路中，q1、q2是2个NPN型的三极管，其中q1的集电极与旋变电路的供电电源+15V连接，q1的发射极与q2的基极连接，q1的基极与q2的集电极连接，q1的基极通过上拉电阻r1与旋变电路的供电电源+15V连接，q2的基极通过下拉电阻与q2的发射极同时连接到后续的用电电路。
当q1因为上拉电阻r1而进入饱和导通状态后，电流流过r2向后续电路提供电流，由VOUT端输出供电至旋变信号调理电路的用电输入端；同时流过r2的电流在r2上产生分压，流过的电流越大，则r2上的分压越大，q2基极上的电压也越高。
当q2基极上的导通电压产生的电流达到线性放大区后，q2的集电极上开始有电流流过，而流过q2电流会导致q1的基极电压被拉低而逐步返回线性区或截止。
该限流电路的工作点为q2的基极导通电压，一般NPN三极管的基极导通电压约为0.6-0.7V，r2流过的电流等于r2电阻两端的0.6-0.7V电压除以r2电阻阻值，因此限流电路的限流值约为180mA左右。
继续增大限流电路的输出电流，会导致Q2上的基极电压越大，则Q1的基极电压被Q2导通后下拉的越大，Q1逐步进入到截止状态，构成了负反馈电路。
本申请的限流旋变电路使用简单的三极管来达到限流的目的，具有元器件少，保护效果好，可以大大提高旋变电路的安全性。与传统的旋变电路相比，该电路增加了前端限流电路，可以在过流情况下，保护电机控制器的安全。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种限流旋变电路，包括旋变信号调理电路、VCC电源，所述旋变信号调理电路的输入端输入基准SIN波形信号、COS波形信号，所述旋变信号调理电路的输出端输出激励信号至旋转变压器；所述VCC电源用于为旋变信号调理电路提供供电；其特征在于：
所述VCC电源通过限流电路连接至旋变信号调理电路的供电端；
所述限流电路包括三极管q1、q2以及电阻r1、r2；VCC电源与三极管q1的集电极连接；三极管q1的发射极与三极管q2的基极连接；三极管q1的基极与三极管q2的集电极连接；三极管q1的基极经电阻r1连接至三极管q1的集电极；三极管q2的基极经电阻r2连接至三极管q2的发射极；三极管q2的发射极引出输出供电端用于连接至旋变信号调理电路的供电输入端；三极管q2的发射极经电容C接地；所述电容C两端并联设置电阻r3。
2.如权利要求1所述的一种限流旋变电路，其特征在于：所述三极管q1、三极管q2均为NPN型三极管。
3.如权利要求1或2所述的一种限流旋变电路，其特征在于：
所述旋变信号调理电路包括sin波形生成电路、cos波形生产电路、运算放大及电压推挽电路，sin波形生成电路、cos波形生产电路的输出端分别一个运算放大及电压推挽电路后输出作用于旋转变压器的激励信号。
4.如权利要求3所述的一种限流旋变电路，其特征在于：
所述sin波形生成电路、cos波形生产电路采用比较器芯片实现。
5.如权利要求3所述的一种限流旋变电路，其特征在于：所述运算放大及电压推挽电路采用运算放大器芯片实现。
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