一种旋转变压器的信号处理电路的制作方法

文档序号:15915475发布日期:2018-11-13 21:58阅读:386来源:国知局

本实用新型涉及信号处理领域,尤其是一种旋转变压器的信号处理电路。



背景技术:

目前混合动力汽车和纯电动汽车已经逐渐普及,在电动汽车的工作过程中,为了保证电机的正常工作,必须对电机的转速进行准确检测以使电机平稳运行。目前电动汽车大多采用旋转变压器来进行速度检测,旋转变压器反馈的速度信号先通过无源EMC滤波电路进行滤波,再由解码芯片进行解码,最后送至DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)进行处理。

由于各个旋转变压器的技术不一,导致旋转变压器反馈的速度信号会存在很大的相位差,这一相位差经过简单的无源EMC滤波电路后进一步扩大,最后送至DSP处理的信号已经与最初的速度信号的相位相差甚远,这会引起控制速度波动,从而导致控制电机运行产生抖动,影响电机的平稳运行。



技术实现要素:

本发明人针对上述问题及技术需求,提出了一种旋转变压器的信号处理电路,该信号处理电路采用二阶有源低通滤波电路,能更有效地抑制共模噪声和差模噪声,引入较小的相位差,由此进一步提高信号的抗干扰能力。

本实用新型的技术方案如下:

一种旋转变压器的信号处理电路,信号处理电路的输入端用于连接旋转变压器、输出端用于连接解码芯片,该信号处理电路包括信号滤波电路和差分调制电路,信号处理电路的输入端连接信号滤波电路的两个输入端,信号滤波电路的两个输出端分别连接差分调制电路的两个输入端,差分调制电路的两个输出端分别连接信号处理电路的输出端;

信号滤波电路中包括共模电感,共模电感的一端连接信号滤波电路的两个输入端、另一端连接信号滤波电路的两个输出端;差分调制电路包括依次串联的第一电阻、第一电容和第二电阻,该串联电路的一端连接+15V电源、另一端接地,第一电阻和第一电容的公共端通过第三电阻连接差分调制电路的一个输入端,第二电阻和第一电容的公共端通过第四电阻连接差分调制电路的另一个输入端,第一电阻和第一电容的公共端还分别连接第二电容和第五电阻,第二电容的另一端接地,第五电阻的另一端连接第一运算放大器的反向输入端,第一运算放大器的正向输入端连接参考电压、输出端连接差分调制电路的一个输出端,第一运算放大器的反向输出端和输出端之间还连接有第三电容和第六电阻;第二电阻和第一电容的公共端还分别连接第四电容和第七电阻,第四电容的另一端接地,第七电阻的另一端连接第二运算放大器的反向输入端,第二运算放大器的正向输入端连接参考电压、输出端连接差分调制电路的另一个输出端,第二运算放大器的反向输入端和输出端之间还连接有第八电阻和第五电容。

本实用新型的有益技术效果是:

本申请公开的旋转变压器的信号处理电路,在现有的信号处理技术上,采用二阶有源低通滤波电路,能更有效的抑制共模噪声和差模噪声,引入较小的相位差,由此进一步提高信号的抗干扰,从而得到一组稳定且相位符合解码要求的信号,满足电动车在行驶中,振动,高温、高湿、复杂的工况。这种电路结构简单,成本低廉,具有较高的抗干扰能力。同时只需合理选用各个元件的参数数值,即可适应于不同的旋转变压器,整个电路的通用性较高。

附图说明

图1是本申请公开的旋转变压器的信号处理电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种旋转变压器的信号处理电路,请参考图1所示的电路图,该信号处理电路用于对旋转变压器反馈的速度信号进行信号处理后送至解码芯片进行解码,也即本申请公开的信号处理电路实际是对现有的无源EMC滤波电路的修改,该信号处理电路连接在旋转变压器和解码芯片之间,信号处理电路的输入端SIN-N和SIN-P用于连接旋转变压器、输出端SINLO和SIN用于连接解码芯片。

该信号处理电路包括信号滤波电路和差分调制电路,该信号处理电路的输入端SIN-N和SIN-P连接信号滤波电路的两个输入端,信号滤波电路的两个输出端分别连接差分调制电路的两个输入端,差分调制电路的两个输出端分别连接该信号处理电路的输出端SINLO和SIN。

信号滤波电路中包括共模电感L,该共模电感L可以采用市售的贴片共模电感,共模电感L的一端连接信号滤波电路的两个输入端,也即分别连接该信号处理电路的两个输入端SIN-N和SIN-P,共模电感L的另一端连接信号滤波电路的两个输出端。

差分调制电路包括依次串联的第一电阻R1、第一电容C1和第二电阻R2,该串联电路的一端连接+15V电源、另一端接地,第一电阻R1和第一电容C1的公共端通过第三电阻R3连接差分调制电路的一个输入端,第二电阻R2和第一电容C1的公共端通过第四电阻R4连接差分调制电路的另一个输入端。第一电阻R1和第一电容C1的公共端还分别连接第二电容C2和第五电阻R5,第二电容C2的另一端接地,第五电阻R5的另一端连接第一运算放大器U1A的反向输入端,第一运算放大器U1A的正向输入端连接参考电压Vref,第一运算放大器U1A的输出端连接差分调制电路的一个输出端,也即连接整个信号处理电路的一个输出端SINLO,第一运算放大器U1A的反向输出端和输出端之间还连接有第三电容C3和第六电阻R6,参考电压Vref的取值可以自定义。第二电阻R2和第一电容C1的公共端还分别连接第四电容C4和第七电阻R7,第四电容C4的另一端接地,第七电阻R7的另一端连接第二运算放大器U1B的反向输入端,第二运算放大器U1B的正向输入端连接参考电压Vref,第二运算放大器U1B的输出端连接差分调制电路的另一个输出端,也即连接整个信号处理电路的另一个输出端SIN,第二运算放大器U1B的反向输入端和输出端之间还连接有第八电阻R8和第五电容C5。另外,第一运算放大器U1A和第二运算放大器U1B的VCC脚分别连接+15V电源、GND脚分别接地。

在差分调制电路中,第一电阻R1和第二电阻R2的参数相同,第三电阻R3和第四电阻R4的参数相同,第二电容C2和第四电容C4的参数相同,第五电阻R5和第七电阻R7的参数相同,第六电阻R6和第八电阻R8的参数相同,第三电容C3和第五电容C5的参数相同。第三电阻R3、第二电容C2、第五电阻R5、第一运算放大器U1A、第三电容C3和第六电阻R6构成二阶有源低通滤波电路,第三电阻R3、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2和第三电容C3的参数均可根据需要调整选择。同样的,第四电阻R4、第七电阻R7、第八电阻R8、第四电容C4、第五电容C5和第二运算放大器U1B也构成二阶有源低通滤波电路,第四电阻R4、第七电阻R7、第八电阻R8、第四电容C4、第五电容C5的参数也可以对应地调整选择。

本申请公开的信号处理电路的工作原理如下:旋转变压器反馈的速度信号从该信号处理电路的输入端SIN-N和SIN-P输入进入信号滤波电路,信号滤波电路中的共模电感L对速度信号进行第一阶段的共模抑制和EMI抑制,然后将处理后的速度信号送入差分调制电路,该电路的相位差公式为:

其中,

假设旋转变压器本身引入的相位差为不同的旋转变压器因为技术不一,所以本身引入的相位差不同,则该信号处理电路输出给解码芯片的信号的相位差为而在实际实现时,解码芯片可以接受的相位差存在一个范围,通常为±44°,因此只需总的相位差即可保证正常工作。虽然本申请公开的信号处理电路也会引入相位差但由上述各个公式可知,该相位差是由电路中的R6、R3、C3和C2的元件参数决定的,在实际使用中,则只需合理的选用上述各个元件参数数值即可调整信号处理电路引入的相位差即可使得总的相位差仍然在解码芯片可接受的相位差的范围内,从而使该信号处理电路满足不同的旋转变压器,通用性较强。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式,本实用新型不限于以上实施例。可以理解,本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化,均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

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