一种永磁同步电机控制器电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种永磁同步电机控制器电路，包括十个模块：处理器、电源模块、看门狗、电流采样、旋变编码、信号调理、CAN通讯、故障诊断、门级驱动和IGBT；电源模块连接处理器，电流采样、旋变编码、信号调理的输出端与处理器的输入端相连，看门狗和处理器连接，处理器的通信端通过CAN通讯模块与上位机进行通讯，门级驱动连接处理器、IGBT和故障诊断，故障诊断还与处理器双向连接，故障诊断还连接电流采样和IGBT。本实用新型专利技术可靠稳定，无需旋变解码芯片、成本低廉，解决了传输延迟、老化和可靠性差的问题；设有监控机芯片和硬件关断电路，可以快速关闭驱动脉冲，防止控制器损坏。

A controller circuit of permanent magnet synchronous motor

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机控制器电路
本技术属于电机控制
，具体为一种永磁同步电机控制器电路。
技术介绍
新能源汽车的动力系统是其核心部件，因此对其动力系统进行监测和控制的电机控制器的性能显得尤为重要。现有新能源车上使用的多为非汽车级处理器，稳定性差、失效率高，不能满足汽车高可靠性、低失效率甚至零失效率的需要。现有电机控制器存在一些问题，例如采集旋变编码器信号的电路采用硬解码专用芯片，成本很高；电机控制驱动IGBT的电路采用光耦隔离，存在传输延迟、老化和可靠性差的问题；电机控制器硬件上没有做故障保护；电机控制器没有监控处理器工作情况，如果处理器死机会有安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本技术提供了一种永磁同步电机控制器电路，可靠稳定，无需旋变解码芯片、成本低廉，解决了传输延迟、老化和可靠性差的问题；设有监控机芯片和硬件关断电路，可以快速关闭驱动脉冲，防止控制器损坏。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种永磁同步电机控制器电路，其特征在于，包括十个模块：处理器、电源模块、看门狗、电流采样、旋变编码、信号调理、CAN通讯、故障诊断、门级驱动和IGBT；电源模块连接处理器，电流采样、旋变编码、信号调理的输出端与处理器的输入端相连，看门狗和处理器连接，处理器的通信端通过CAN通讯模块与上位机进行通讯，门级驱动连接处理器、IGBT和故障诊断，故障诊断还与处理器双向连接，故障诊断还连接电流采样和IGBT。看门狗的电路包括看门狗芯片U201、二零一电阻R201、二零二电阻R202、二零一电容C201、二零二电容C202和二零三电容C203，看门狗芯片包括引脚RESET、引脚WDI、引脚SWT、引脚VCC、引脚GND、引脚WDS、引脚SRT、引脚RSTIN，引脚RESET和引脚WDI均与处理器连接，引脚RESET为用于向处理器输出复位信号的复位信号输出端，引脚WDI为用于将处理器的喂狗信号输入至看门狗的喂狗信号输入端，引脚SWT为连接手动复位执行机构的手动复位端，二零二电容C202的一端连接在引脚SWT和手动复位执行机构之间，另一端接地，引脚GND和引脚WDS接地，引脚VCC连接电源，引脚SRT连接二零三电容C203的一端，二零三电容C203的另一端接地，引脚RSTIN并接二零一电阻R201和二零二电阻R202的一端，二零一电阻R201的另一端连接电源，二零二电阻R202的另一端接地，二零一电容C201的两端分别连接电源和接地。故障诊断的电路包括故障诊断芯片U406和逻辑模块，故障诊断芯片U406的引脚1nCLR电连接引脚1Q形成故障诊断芯片U406内部的第一信号通道，故障诊断芯片U406的引脚2nCLR电连接引脚2Q形成故障诊断芯片U406内部第二信号通道，所述引脚1nCLR连接电流采样、引脚2CLR连接IGBT，故障诊断芯片U406引脚1Q和引脚2Q均连接逻辑模块。逻辑模块的芯片为是四通道与门，四个通道与门分别为与门U407A、与门U407B、与门U407C、与门U407D，所述逻辑模块还包括四一五电阻R415、四一六电阻R416、四一七电阻R417、四一八电阻R418、四一九电阻R419和四二九电阻R429，故障诊断芯片U406的引脚1Q连接四一五电阻R415的一端、引脚2Q连接四一六电阻R416的一端，四一五电阻R415的另一端和四一六电阻R416的另一端分别连接与门U407A的二端口和一端口，与门U407A的二端口还连接四一七电阻R417的一端，四一七电阻R417的另一端连接电源；与门U407A的一端口还连接四一八电阻R418的一端，四一八电阻R418的另一端连接电源，与门U407A的三端口连接与门U407C的九端口，与门U407C的十端口连接四一九电阻R419的一端，四一九电阻R419的另一端连接外部电源，与门U407C的八端口连接处理器、与门U407D的十三端口和四二九电阻R429的一端，四二九电阻R429的另一端连接电源，与门U407D的十一端口连接门极驱动。门极驱动包括火线控制块、零线控制块和地线控制块，火线控制块包括两个四通道与门和两个四通道与非门，两个四通道与门为与门U301A、与门U301B，两个四通道与非门为与非门U303A、与非门U303B，门极驱动还包括三零一电阻R301、三零二电阻R302和三零七电阻R307，与门U407D的十一端口并行连接与门U301A的一端口和与非门U303A的一端口，与门U301A的二端口和与非门U303A的二端口分别输入处理器1输出的IGBT的PWM控制信号MUCUUT和MUCUUB，与门U301A的三端口连接与门U301B的五端口，与非门U303A的三端口连接与门U301B的四端口、与非门U303B的四端口和五端口，与门U301B的六端口输出IGBT的PWM控制信号DPPWMUT，与非门U303B的六端口输出IGBT的PWM控制信号DPPWMUB，信号DP_PWM_UT与信号DP_PWM_UB输入IGBT。旋变编码包括分立元件和有源滤波器，门极驱动模块的电路采用磁隔离驱动芯片2ED020I12FA。处理器为型号为SPC5643的32位单片机。所述电源模块包括LTC1871芯片。所述看门狗芯片为MAX6749。电流采样包括电流传感器和分立元件。信号调理模块的电路通过分立元件对开关信号、模拟信号和频率信号进行处理。所述CAN通讯模块为TJA1042收发器。所述故障诊断包括分立元件。与现有技术相比，本技术的有益效果是：采用汽车级32位单片机SPC5643，可靠稳定；使用分立元件组建的电路，无需旋变解码芯片，电路简单、成本低廉；采用磁隔离驱动芯片，解决光耦隔离传输延迟、老化和可靠性差的问题；设有监控机芯片，解决了单片机一旦死机，控制器烧毁的问题；增加了硬件关断电路，解决了软件检测到故障后关闭驱动的延时问题，可以快速关闭驱动脉冲，防止控制器损坏。附图说明图1为本技术一个实施例的示意图；图2为本技术一个实施例的看门狗电路示意图；图3为本技术一个实施例的故障诊断电路示意图；图4为本技术一个实施例的门级驱动电路示意图。具体实施方式下面结合实施例对本技术提供的永磁同步电机控制器电路作进一步详细、完整地说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。一种永磁同步电机控制器电路，如图1所示，包括十个模块：处理器1、电源模块2、看门狗3、电流采样4、旋变编码5、信号调理6、CAN通讯7、故障诊断8、门级驱动9和IGBT10，上述十个电路模块通过串行或并行的连接关系组成完整的电机控制器电路。电源模块2为所述控制器电路提供电源供给。电流采样4、旋变编码5、信号调理6的输出端与处理器1的输入端相连。看门狗3和处理器1连接。处理器1的通信端通过CAN通讯7与上位机进行通讯。CAN通讯7接收上位机的数据给处理器1，处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电机控制器电路，其特征在于，包括十个模块：处理器、电源模块、看门狗、电流采样、旋变编码、信号调理、CAN通讯、故障诊断、门级驱动和IGBT；电源模块连接处理器，电流采样、旋变编码、信号调理的输出端与处理器的输入端相连，看门狗和处理器连接，处理器的通信端通过CAN通讯模块与上位机进行通讯，门级驱动连接处理器、IGBT和故障诊断，故障诊断还与处理器双向连接，故障诊断还连接电流采样和IGBT。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机控制器电路，其特征在于，包括十个模块：处理器、电源模块、看门狗、电流采样、旋变编码、信号调理、CAN通讯、故障诊断、门级驱动和IGBT；电源模块连接处理器，电流采样、旋变编码、信号调理的输出端与处理器的输入端相连，看门狗和处理器连接，处理器的通信端通过CAN通讯模块与上位机进行通讯，门级驱动连接处理器、IGBT和故障诊断，故障诊断还与处理器双向连接，故障诊断还连接电流采样和IGBT。


2.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制器电路，其特征在于：看门狗的电路包括看门狗芯片U201、二零一电阻R201、二零二电阻R202、二零一电容C201、二零二电容C202和二零三电容C203，看门狗芯片包括引脚RESET、引脚WDI、引脚SWT、引脚VCC、引脚GND、引脚WDS、引脚SRT、引脚RSTIN，引脚RESET和引脚WDI均与处理器连接，引脚RESET为用于向处理器输出复位信号的复位信号输出端，引脚WDI为用于将处理器的喂狗信号输入至看门狗的喂狗信号输入端，引脚SWT为连接手动复位执行机构的手动复位端，二零二电容C202的一端连接在引脚SWT和手动复位执行机构之间，另一端接地，引脚GND和引脚WDS接地，引脚VCC连接电源，引脚SRT连接二零三电容C203的一端，二零三电容C203的另一端接地，引脚RSTIN并接二零一电阻R201和二零二电阻R202的一端，二零一电阻R201的另一端连接电源，二零二电阻R202的另一端接地，二零一电容C201的两端分别连接电源和接地。


3.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制器电路，其特征在于：故障诊断的电路包括故障诊断芯片U406和逻辑模块，故障诊断芯片U406的引脚1nCLR电连接引脚1Q形成故障诊断芯片U406内部的第一信号通道，故障诊断芯片U406的引脚2nCLR电连接引脚2Q形成故障诊断芯片U406内部第二信号通道，所述引脚1nCLR连接电流采样、引脚2CLR连接IGBT，故障诊断芯片U406引脚1Q和引脚2Q均连接逻辑模块。


4.根据权利要求3所述的永磁同步电机控制器电路，其特征在于：逻辑模块的芯片为是四通道与门，四个通道与门分别为与门U407A、与门U407B、与门U407C、与门U407D，所述逻辑模块还包括四一五电阻R415、四一六电阻R416、四一七电阻R417、四一八电阻R418、四一九电阻R419和四二九电阻R429，故障诊断芯片U406的引脚1Q连接四一五电阻R415的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦斌斌，史晨欣，何野，吴雪元，
申请(专利权)人：海博瑞德北京汽车技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11