一种pwm通信非接触式角度传感电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种PWM通信非接触式角度传感电路，所述主霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述主霍尔电源滤波模块的输出端经主霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经主霍尔输出端的ESD防护模块后与主霍尔PWM信号滤波模块连接；所述副霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述副霍尔电源滤波模块的输出端经副霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经副霍尔输出端的ESD防护模块后与副霍尔PWM信号滤波模块连接，以实现AMT换挡器P挡、R挡、N挡、D挡位识别，以PWM通信的方式输出当前挡位数据，避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。
【专利说明】
一种PWM通信非接触式角度传感电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及非接触式角度位移霍尔技术应用领域，特别涉及一种PWM通信非接触式角度传感电路。
【背景技术】
[0002]自动变速器(AMT)能根据车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，控制原来由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、换挡手柄的摘挡与挂挡以及发动机的油门开度的同步调节等操作过程，最终实现换挡过程的操纵自动化。AMT换挡器是自动变速器执行的输入信号，因此行业内不仅对AMT换挡器挡的耐久性、可靠性、稳定性、耐高温环境性能要求严格，同时还要AMT换挡器电子设计预防输出短路、过压保护、ESD防护。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题为:通过利用霍尔传感器实现AMT换挡器挡位的信号采集和PWM通信方式输出挡位信息，实现AMT换挡器P挡、R挡、N挡、D挡位识别，以PWM通信的方式输出当前挡位数据，避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采取的技术手段为:一种PWM通信非接触式角度传感电路，包括主霍尔电源滤波模块、副霍尔电源滤波模块、双路霍尔式角度传感模块、主霍尔输入端的ESD防护模块、主霍尔输出端的ESD防护模块、副霍尔输入端的ESD防护模块、副霍尔输出端的ESD防护模块、主霍尔PffM信号滤波模块和副霍尔PWM信号滤波模块;所述主霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述主霍尔电源滤波模块的输出端经主霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经主霍尔输出端的ESD防护模块后与主霍尔PffM信号滤波模块连接;所述副霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述副霍尔电源滤波模块的输出端经副霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经副霍尔输出端的ESD防护模块后与副霍尔PWM信号滤波模块连接。
[0005]本实用新型的双路霍尔式角度传感模块可采用现有非接触式霍尔芯片，霍尔周边元器件为现有产品，在应用时，电源经过主副霍尔电源滤波模块，经滤波电路转化为5V电源，将电源供给双路霍尔式角度传感模块，同时，双路霍尔式角度传感模块将采集到的当前挡位信号以PWM通信方式输出至主副霍尔PWM信号滤波模块，挡位信号经过主副霍尔PWM信号滤波模块至ECU模块，电路设计上避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。
[0006]进一步地，所述双路霍尔式角度传感模块包括电容C5、电容C6和型号为MLX90365的霍尔式角度传感器，所述霍尔式角度传感器的I脚与电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与霍尔式角度传感器的2脚连接且接地，所述霍尔式角度传感器的9脚与电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端与霍尔式角度传感器的10脚连接且接地，所述主霍尔电源滤波模块的输出端经主霍尔输入端的ESD防护模块后与霍尔式角度传感器的3脚连接，所述霍尔式角度传感器的15脚经主霍尔输出端的ESD防护模块后与主霍尔PffM信号滤波模块连接;所述副霍尔电源滤波模块的输出端经副霍尔输入端的ESD防护模块后与霍尔式角度传感器的11脚连接，所述霍尔式角度传感器的6脚经副霍尔输出端的ESD防护模块后与副霍尔P丽信号滤波模块连接。
[0007]进一步地，所述主霍尔电源滤波模块包括电容Cl、电容C4、电阻Rl和磁珠BI;所述电容Cl的一端与磁珠BI的一端连接且用于连接电源，所述磁珠BI的另一端与电阻Rl的一端连接，所述电阻Rl的另一端与电容C4的一端连接，所述电容CI的另一端与电容C4的另一端连接且接地;所述副霍尔电源滤波模块包括电容C2、电容C3、电阻R2和磁珠B2 ；所述电容C3的一端与磁珠B2的一端连接且用于连接电源，所述磁珠B2的另一端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与电容C2的一端连接，所述电容C3的另一端与电容C2的另一端连接且接地。
[0008]进一步地，所述主霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVSl组成，其一端与霍尔式角度传感器的3脚连接，另一端接地;所述主霍尔输出端的ESD防护模块由TVS管TVS2组成，其一端与霍尔式角度传感器的15脚连接，另一端接地;所述副霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVS3组成，其一端与霍尔式角度传感器的11脚连接，另一端接地;所述副霍尔输出端的ESD防护模块由TVS管TVS4组成，其一端与霍尔式角度传感器的6脚连接，另一端接地。
[0009]进一步地，所述主霍尔PWM信号滤波模块包括电阻R3、电阻R5、电容C8、电容C9、电容ClO和磁珠B3;所述电阻R3—端用于连接电源，另一端同时与磁珠B3的一端、电容ClO的一端连接、霍尔式角度传感器的15脚连接，所述磁珠B3的另一端与电容C9 一端、电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端与电容Cl O的另一端、电容C9的另一端连接且接地，所述副霍尔PffM信号滤波模块电阻R4、电阻R6、电容C7、电容Cl 1、电容Cl2和磁珠B4 ；所述电阻R4—端用于连接电源，另一端同时与磁珠B4的一端、电容C7的一端连接、霍尔式角度传感器的6脚连接，所述磁珠B4的另一端与电容C12—端、电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与电容Cl I的一端连接，所述电容Cll的另一端与电容Cl 2的另一端、电容C7的另一端连接且接地。
[0010]进一步地，所述TVS管TVSl、TVS管TVS2、TVS管TVS2和TVS管TVS2的型号为MMBZ27VALT。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:利用主霍尔电源滤波模块、副霍尔电源滤波模块、双路霍尔式角度传感模块、主霍尔输入端的ESD防护模块、主霍尔输出端的ESD防护模块、副霍尔输入端的ESD防护模块、副霍尔输出端的ESD防护模块、主霍尔HVM信号滤波模块和副霍尔PffM信号滤波模块来实现对汽车AMT换挡器PRND挡位的识别，可通过P丽通信方式，将当前挡位数据反馈给ECU模块处理，实现汽车自动变速箱挡位的执行，同时对双路霍尔式角度传感模块的输出过流、输出过压提出了保护，提高了 AMT换挡器挡上双路霍尔式角度传感模块的抗扰度以及换挡器工作的可靠性。
【附图说明】
[0012]图1所示为本实用新型模块结构框图；
[0013]图2所示为本实用新型中的主霍尔电源滤波模块的电路结构图；
[0014]图3所示为本实用新型中的副霍尔电源滤波模块的电路结构图；
[0015]图4所示为本实用新型中的双路霍尔式角度传感模块、主霍尔输入端的ESD防护模块、主霍尔输出端的ESD防护模块、副霍尔输入端的ESD防护模块和副霍尔输出端的ESD防护模块的电路结构示意图；
[0016]图5所示为本实用新型中的主霍尔PffM信号滤波模块的电路结构示意图；
[0017]图6所示为本实用新型中的副霍尔PffM信号滤波模块的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]根据【具体实施方式】，并结合附图，对本实用新型的技术方案进行说明；
[0019]实施例1如图1所示，一种PffM通信非接触式角度传感电路，包括主霍尔电源滤波模块、副霍尔电源滤波模块、双路霍尔式角度传感模块、主霍尔输入端的ESD防护模块、主霍尔输出端的ESD防护模块、副霍尔输入端的ESD防护模块、副霍尔输出端的ESD防护模块、主霍尔PffM信号滤波模块和副霍尔PWM信号滤波模块;所述主霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述主霍尔电源滤波模块的输出端经主霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经主霍尔输出端的ESD防护模块后与主霍尔PffM信号滤波模块连接;所述副霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述副霍尔电源滤波模块的输出端经副霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经副霍尔输出端的ESD防护模块后与副霍尔PffM信号滤波模块连接，其中，主霍尔输入端的ESD防护模块和副霍尔输入端的ESD防护模块是预防电源对双路霍尔式角度传感模块的ESD防护，主霍尔输出端的ESD防护模块和副霍尔输出端的ESD防护模块是预防外界对双路霍尔式角度传感模块PffM信号的干扰。
[0020]本实用新型的双路霍尔式角度传感模块可采用现有非接触式霍尔芯片，霍尔周边元器件为现有产品，在应用时，电源经过主副霍尔电源滤波模块，经滤波电路转化为5V电源，将5V电源供给双路霍尔式角度传感模块，同时，双路霍尔式角度传感模块将采集到的当前挡位信号以PWM通信方式输出至主副霍尔PWM信号滤波模块，挡位信号经过主副霍尔PWM信号滤波模块至ECU模块，电路设计上避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。
[0021]如图4所示，所述双路霍尔式角度传感模块包括电容C5、电容C6和型号为MLX90365的霍尔式角度传感器，所述霍尔式角度传感器的I脚与电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与霍尔式角度传感器的2脚连接且接地，所述霍尔式角度传感器的9脚与电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端与霍尔式角度传感器的10脚连接且接地，所述主霍尔电源滤波模块的输出端经主霍尔输入端的ESD防护模块后与霍尔式角度传感器的3脚连接，所述霍尔式角度传感器的15脚经主霍尔输出端的ESD防护模块后与主霍尔PffM信号滤波模块连接;所述副霍尔电源滤波模块的输出端经副霍尔输入端的ESD防护模块后与霍尔式角度传感器的11脚连接，所述霍尔式角度传感器的6脚经副霍尔输出端的ESD防护模块后与副霍尔P丽信号滤波模块连接。
[0022]如图2、图3所示，所述主霍尔电源滤波模块包括电容Cl、电容C4、电阻Rl和磁珠BI；所述电容Cl的一端与磁珠BI的一端连接且用于连接电源，所述磁珠BI的另一端与电阻Rl的一端连接，所述电阻Rl的另一端与电容C4的一端连接，所述电容CI的另一端与电容C4的另一端连接且接地;所述副霍尔电源滤波模块包括电容C2、电容C3、电阻R2和磁珠B2 ；所述电容C3的一端与磁珠B2的一端连接且用于连接电源，所述磁珠B2的另一端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与电容C2的一端连接，所述电容C3的另一端与电容C2的另一端连接且接地。
[0023]如图4所示，所述主霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVSl组成，其一端与霍尔式角度传感器的3脚连接，另一端接地;所述主霍尔输出端的ESD防护模块由TVS管TVS2组成，其一端与霍尔式角度传感器的15脚连接，另一端接地;所述副霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVS3组成，其一端与霍尔式角度传感器的11脚连接，另一端接地;所述副霍尔输出端的ESD防护模块由TVS管TVS4组成，其一端与霍尔式角度传感器的6脚连接，另一端接地。
[0024]如图5、图6所示，所述主霍尔PWM信号滤波模块包括电阻R3、电阻R5、电容C8、电容C9、电容Cl O和磁珠B3;所述电阻R3—端用于连接电源，另一端同时与磁珠B3的一端、电容ClO的一端连接、霍尔式角度传感器的15脚连接，所述磁珠B3的另一端与电容C9 一端、电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端与电容Cl O的另一端、电容C9的另一端连接且接地，所述副霍尔PWM信号滤波模块电阻R4、电阻R6、电容C7、电容Cl 1、电容Cl2和磁珠B4;所述电阻R4—端用于连接电源，另一端同时与磁珠B4的一端、电容C7的一端连接、霍尔式角度传感器的6脚连接，所述磁珠B4的另一端与电容Cl 2—端、电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与电容Cl I的一端连接，所述电容Cl I的另一端与电容C12的另一端、电容C7的另一端连接且接地。所述TVS管TVSl、TVS管TVS2、TVS管TVS2和TVS管TVS2的型号为MMBZ27VALT。磁珠的型号为BLM21RK102SN1。
[0025]在应用时，利用主霍尔电源滤波模块、副霍尔电源滤波模块、双路霍尔式角度传感模块、主霍尔输入端的E SD防护模块、主霍尔输出端的ESD防护模块、副霍尔输入端的ESD防护模块、副霍尔输出端的ESD防护模块、主霍尔PffM信号滤波模块和副霍尔PffM信号滤波模块来实现对汽车AMT换挡器PRND挡位的识别，可通过PffM通信方式，将当前挡位数据反馈给E⑶模块处理，实现汽车自动变速箱挡位的执行，同时对双路霍尔式角度传感模块的输出过流、输出过压提出了保护，提高了AMT换挡器挡上双路霍尔式角度传感模块的抗扰度以及换挡器工作的可靠性。
[0026]需要理解的是:上述实施方式对本实用新型的涉及思路做了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本实用新型设计思路的简单文字描述，而不是对本实用新型设计思路的限制，任何不超出本实用新型设计思路的组合，增加或修改，均落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种PWM通信非接触式角度传感电路，其特征在于，包括主霍尔电源滤波模块、副霍尔电源滤波模块、双路霍尔式角度传感模块、主霍尔输入端的ESD防护模块、主霍尔输出端的ESD防护模块、副霍尔输入端的ESD防护模块、副霍尔输出端的ESD防护模块、主霍尔PffM信号滤波模块和副霍尔PWM信号滤波模块;所述主霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述主霍尔电源滤波模块的输出端经主霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经主霍尔输出端的ESD防护模块后与主霍尔PWM信号滤波模块连接;所述副霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述副霍尔电源滤波模块的输出端经副霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经副霍尔输出端的ESD防护模块后与副霍尔PWM信号滤波模块连接。2.如权利要求1所述的PWM通信非接触式角度传感电路，其特征在于，所述双路霍尔式角度传感模块包括电容C5、电容C6和型号为MLX90365的霍尔式角度传感器，所述霍尔式角度传感器的I脚与电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与霍尔式角度传感器的2脚连接且接地，所述霍尔式角度传感器的9脚与电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端与霍尔式角度传感器的10脚连接且接地，所述主霍尔电源滤波模块的输出端经主霍尔输入端的ESD防护模块后与霍尔式角度传感器的3脚连接，所述霍尔式角度传感器的15脚经主霍尔输出端的ESD防护模块后与主霍尔PffM信号滤波模块连接;所述副霍尔电源滤波模块的输出端经副霍尔输入端的ESD防护模块后与霍尔式角度传感器的11脚连接，所述霍尔式角度传感器的6脚经副霍尔输出端的ESD防护模块后与副霍尔PffM信号滤波模块连接。3.如权利要求2所述的PWM通信非接触式角度传感电路，其特征在于，所述主霍尔电源滤波模块包括电容Cl、电容C4、电阻Rl和磁珠BI;所述电容Cl的一端与磁珠BI的一端连接且用于连接电源，所述磁珠BI的另一端与电阻Rl的一端连接，所述电阻Rl的另一端与电容C4的一端连接，所述电容Cl的另一端与电容C4的另一端连接且接地;所述副霍尔电源滤波模块包括电容C2、电容C3、电阻R2和磁珠B2 ；所述电容C3的一端与磁珠B2的一端连接且用于连接电源，所述磁珠B2的另一端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与电容C2的一端连接，所述电容C3的另一端与电容C2的另一端连接且接地。4.如权利要求3所述的PWM通信非接触式角度传感电路，其特征在于，所述主霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVSl组成，其一端与霍尔式角度传感器的3脚连接，另一端接地；所述主霍尔输出端的ESD防护模块由TVS管TVS2组成，其一端与霍尔式角度传感器的15脚连接，另一端接地;所述副霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVS3组成，其一端与霍尔式角度传感器的11脚连接，另一端接地;所述副霍尔输出端的ESD防护模块由TVS管TVS4组成，其一端与霍尔式角度传感器的6脚连接，另一端接地。5.如权利要求4所述的PWM通信非接触式角度传感电路，其特征在于，所述主霍尔PWM信号滤波模块包括电阻R3、电阻R5、电容C8、电容C9、电容ClO和磁珠B3;所述电阻R3—端用于连接电源，另一端同时与磁珠B3的一端、电容ClO的一端连接、霍尔式角度传感器的15脚连接，所述磁珠B3的另一端与电容C9一端、电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端与电容Cl O的另一端、电容C9的另一端连接且接地，所述副霍尔PffM信号滤波模块电阻R4、电阻R6、电容C7、电容Cl 1、电容C12和磁珠B4 ；所述电阻R4一端用于连接电源，另一端同时与磁珠B4的一端、电容C7的一端连接、霍尔式角度传感器的6脚连接，所述磁珠B4的另一端与电容C12—端、电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与电容Cl I的一端连接，所述电容Cl I的另一端与电容Cl 2的另一端、电容C7的另一端连接且接地。6.如权利要求5所述的PWM通信非接触式角度传感电路，其特征在于，所述TVS管的型号为 MMBZ27VALT;磁珠的型号为 BLM21RK102SN1。
【文档编号】G01B7/30GK205618655SQ201620194760
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】胡万训, 傅乃云, 解振强, 吴玉德
【申请人】南京奥联汽车电子电器股份有限公司