一种新型永磁同步电机的旋转编码器激励信号产生电路制造技术

本实用新型专利技术公开的一种新型永磁同步电机的旋转编码器激励信号产生电路，包括：一微控制器，微控制器产生一个方波信号；一滤波电路，滤波电路接收方波信号并对方波信号进行过滤，提取方波信号中的正弦信号；一整形电路，整形电路接收正弦信号并对正弦信号进行整形，提取正弦信号中的交流分量信号；以及一信号放大电路，信号放大电路接收交流分量信号并将所述交流分量信号放大至合适的幅值输出至旋转编码器中。本实用新型专利技术的旋转编码器激励信号产生电路可以取代现有的旋转编码器中的位置解码芯片，有效地降低了制造成本，且占板面积小，电路结构简单可靠，有助于推动无刷电动助力转向系统的应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动助力转向系统用永磁同步电机的旋转编码器
，尤其涉及一种电动助力转向系统用永磁同步电机的旋转编码器激励信号产生电路。
技术介绍
目前国内大多数乘用车的电动助力转向系统采用有刷电机，尽管有刷电机具有结构简单，成本低廉等优点，但是缺点也十分明显，比如碳刷寿命无法满足车载零部件的标准要求，有刷电机扭矩较低，动态响应比较差。相对于有刷电机而言，永磁同步电机具有可靠性高，输出扭矩大，动态响应好，使用寿命长且无需维护等优点。但目前阻碍永磁同步电机在电动助力转向系统中应用的一个最重要原因是这种电机需要使用高成本的位置解码芯片来提供旋转编码器的激励信号，从而实现电机的精确控制。然而，这种位置解码芯片会导致电机控制器的成本大大增加，而且占板面积大，外围电路复杂。为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题：针对现有的电动助力转向系统中所采用的永磁同步电机的位置解码芯片存在成本高、占板面积大、外围电路复杂等问题，而提供一种成本较低、占板面积小、电路结构简单可靠、精确度高的新型永磁同步电机的旋转编码器激励信号产生电路。本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种新型永磁同步电机的旋转编码器激励信号产生电路，包括：一微控制器，所述微控制器具有一信号输出端，所述微控制器产生一个方波信号并通过所述信号输出端输出；一滤波电路，所述滤波电路具有一与所述微控制器的信号输出端连接的滤波输入端和一滤波输出端，所述滤波电路接收所述微控制器产生的方波信号并对所述方波信号进行过滤，提取所述方波信号中的正弦信号并通过所述滤波输出端输出；一整形电路，所述整形电路具有一与所述滤波电路的滤波输出端连接的信号整形输入端和一信号整形输出端，所述整形电路接收所述滤波电路提取得到的正弦信号并对所述正弦信号进行整形，提取所述正弦信号中的交流分量信号并通过所述信号整形输出端输出；以及一信号放大电路，所述信号放大电路具有一与所述整形电路的信号整形输出端连接的信号放大输出端和一与所述旋转编码器的信号输入端连接的信号放大输出端，所述信号放大电路接收所述整形电路提取得到的所述交流分量信号并将所述交流分量信号放大至合适的幅值输出至旋转编码器中。在本技术的一个优选实施例中，所述滤波电路包括第一、第二、第三、第四、第五、第六电阻、第一、第二电容、运算放大器以及第一电源；所述第一电阻的一端作为所述滤波电路的滤波输入端，其另一端串接所述第一电容后与所述运算放大器的反相输入端连接；所述第二电阻的一端并接在所述第一电阻与第一电容之间的公共连接端上，其另一端接地；所述第三电阻的一端并接在所述第一电容与所述运算放大器之间的公共连接端上，其另一端并接在所述运算放大器的输出端上；所述第四电阻的一端接地，其另一端串接所述第五电阻后与所述第一电源连接，所述第四电阻与第五电阻之间的公共连接端与所述运算放大器的正向输入端连接；所述第六电阻的一端接地，其另一端并接在所述运算放大器的输出端上；所述第二电容的一端并接在所述第一电阻与第一电容之间的公共连接端上，其另一端并接在所述运算放大器的输出端上；所述运算放大器的正电源端与所述第一电源连接，其负电源端接地，其输出端作为所述滤波电路的滤波输出端。在本技术的一个优选实施例中，所述整形电路为一第三电容，所述第三电容的一端作为所述整形电路的信号整形输入端，其另一端作为所述整形电路的信号整形输出端。在本技术的一个优选实施例中，所述信号放大电路包括第七、第八、第九、第十电阻、第一、第二二极管、NPN型三极管、PNP型三极管以及第二电源；所述第七电阻的一端与所述第二电源连接，其另一端依次串接所述第八电阻、第一二极管、第二二极管、第九电阻和第十电阻后接地，所述第一二极管与第二二极管之间的公共连接端作为所述信号放大器的信号放大输出端；所述NPN型三极管的基极并接在所述第七电阻和第八电阻之间的公共连接端上，其集电极与所述第二电源连接，其发射极与所述PNP型三极管的发射极连接且两者的公共连接端作为所述信号放大电路的信号放大输出端，所述PNP型三极管的基极并接在所述第九电阻和第十电阻之间的公共连接端上，其集电极接地。由于采用了如上的技术方案，本技术的有益效果在于：本技术的旋转编码器激励信号产生电路可以取代现有的旋转编码器中的位置解码芯片，有效地降低了制造成本，且占板面积小，电路结构简单可靠，有助于推动无刷电动助力转向系统的应用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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技术的一些实施例，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是本技术的电路原理示意图。图2是本技术的电路结构示意图。图3是本技术的相关波形示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参见图1和图2，图中给出的是一种新型永磁同步电机的旋转编码器激励信号产生电路，包括微控制器100、滤波电路200、整形电路300以及信号放大电路400。微控制器100具有一信号输出端110，微控制器100可以产生一个方波信号并通过信号输出端110输出。滤波电路200具有一滤波输入端210和一滤波输出端220，滤波电路200的滤波输入端210与微控制器100的信号输出端110连接。具体地，滤波电路200包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、电容C1、C2、运算放大器230以及电源V2。电阻R1的一端作为滤波电路200的滤波输入端210，其另一端串接电容C1后与运算放大器230的反相输入端连接。电阻R2的一端并接在电阻R1与电容C1之间的公共连接端上，其另一端接地。电阻R3的一端并接在电容C1与运算放大器230之间的公共连接端上，其另一端并接在运算放大器230的输出端上。电阻R4的一端接地，其另一端串接电阻R5后与电源V2连接，电阻R4与电阻R5之间的公共连接端与运算放大器230的正向输入端连接。电阻R6的一端接地，其另一端并接在运算放大器230的输出端上。电容C2的一端并接在电阻R1与电容C1之间的公共连接端上，其另一端并接在运算放大器230的输出端上。运算放大器230的正电源端与电源V2连接，其负电源端接地，其输出端作为滤波电路200的滤波输出端220。整形电路300具有一信号整形输入端310和一信号整形输出端320，整形电路300的信号整形输入端310与滤波电路200的滤波输出端220连接。具体地，整形电路300为一电容C3，电容C3的一端作为整形电路300的信号整形输入端310，其另一端作为整形电路300的信号整形输出端320。信号放大电路400具有一信号放大输出端410和一信号放大输出端420，信号放大电路400的信号放大输出端410与整形电路300的信号整形输出端320连接，其信号放大输出端420与旋转编码器10的信号输入端11连接。具体地，信号放大电路400包括电阻R7、R8、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型永磁同步电机的旋转编码器激励信号产生电路，其特征在于，包括：一微控制器，所述微控制器具有一信号输出端，所述微控制器产生一个方波信号并通过所述信号输出端输出；一滤波电路，所述滤波电路具有一与所述微控制器的信号输出端连接的滤波输入端和一滤波输出端，所述滤波电路接收所述微控制器产生的方波信号并对所述方波信号进行过滤，提取所述方波信号中的正弦信号并通过所述滤波输出端输出；一整形电路，所述整形电路具有一与所述滤波电路的滤波输出端连接的信号整形输入端和一信号整形输出端，所述整形电路接收所述滤波电路提取得到的正弦信号并对所述正弦信号进行整形，提取所述正弦信号中的交流分量信号并通过所述信号整形输出端输出；以及一信号放大电路，所述信号放大电路具有一与所述整形电路的信号整形输出端连接的信号放大输出端和一与所述旋转编码器的信号输入端连接的信号放大输出端，所述信号放大电路接收所述整形电路提取得到的所述交流分量信号并将所述交流分量信号放大至合适的幅值输出至旋转编码器中。

【技术特征摘要】
1.一种新型永磁同步电机的旋转编码器激励信号产生电路，其特征在于，包括：一微控制器，所述微控制器具有一信号输出端，所述微控制器产生一个方波信号并通过所述信号输出端输出；一滤波电路，所述滤波电路具有一与所述微控制器的信号输出端连接的滤波输入端和一滤波输出端，所述滤波电路接收所述微控制器产生的方波信号并对所述方波信号进行过滤，提取所述方波信号中的正弦信号并通过所述滤波输出端输出；一整形电路，所述整形电路具有一与所述滤波电路的滤波输出端连接的信号整形输入端和一信号整形输出端，所述整形电路接收所述滤波电路提取得到的正弦信号并对所述正弦信号进行整形，提取所述正弦信号中的交流分量信号并通过所述信号整形输出端输出；以及一信号放大电路，所述信号放大电路具有一与所述整形电路的信号整形输出端连接的信号放大输出端和一与所述旋转编码器的信号输入端连接的信号放大输出端，所述信号放大电路接收所述整形电路提取得到的所述交流分量信号并将所述交流分量信号放大至合适的幅值输出至旋转编码器中。2.如权利要求1所述的新型永磁同步电机的旋转编码器激励信号产生电路，其特征在于，所述滤波电路包括第一、第二、第三、第四、第五、第六电阻、第一、第二电容、运算放大器以及第一电源；所述第一电阻的一端作为所述滤波电路的滤波输入端，其另一端串接所述第一电容后与所述运算放大器的反相输入端连接；所述第二电阻的一端并接在所述第一电阻与第一电容之间的公共连接端上，其另一端接地；所述第三电阻的一端并接在所述第一电容与所述运算放大器之间的公共连接端上，其另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：应忠良，赵东，谢方舟，
申请(专利权)人：创驱上海新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31