一种电机控制器的低压电源电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种电机控制器的低压电源电路，属于汽车电子电路技术领域，包括输入接口电路、主控电路、绕组电路和光电隔离电路，输入接口电路连接低压蓄电池，低压蓄电池提供的电压通过输入接口电路进行滤除和稳压，输入接口电路连接主控电路，主控电路包括主控芯片，绕组电路包括原边绕组电路和副边绕组电路，输入接口电路的电压经主控电路将能量由原边绕组电路传递到副边绕组电路，副边绕组电路为电机控制器的驱动电路进行供电，光电隔离电路分别连接绕组电路和主控电路构成反馈环路。全面考虑了目前电机控制器低压供电电路存在的问题，具有输入电源干净平稳，中间能量转换效率高，安全可靠，输出电压纹波小的特点。

A low voltage power supply circuit of motor controller

【技术实现步骤摘要】
一种电机控制器的低压电源电路
本技术涉及一种电机控制器的低压电源电路，属于汽车电子电路

技术介绍
电机控制器的低压电源电路从接口输入部分到输出是一个整体，目前公开的技术方案中没有把低压供电电路单独作为一个系统进行考虑，而只是针对其中局部进行了改进或者采用价格较高的芯片和MOS管，并且普遍电磁干扰明显，输出电压纹波大的问题，导致控制器功耗增加。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种电机控制器的低压电源电路，解决了现有技术中出现的问题。本技术所述的一种电机控制器的低压电源电路，包括输入接口电路、主控电路、绕组电路和光电隔离电路，所述输入接口电路连接低压蓄电池，低压蓄电池提供的电压通过输入接口电路进行滤除和稳压，输入接口电路连接主控电路，主控电路包括主控芯片，绕组电路包括原边绕组电路和副边绕组电路，其中原边绕组电路包括变压器，输入接口电路的电压经主控电路将能量由原边绕组电路传递到副边绕组电路，副边绕组电路为电机控制器的驱动电路进行供电，光电隔离电路分别连接绕组电路和主控电路构成反馈环路，主控电路的外部还连接有保护电路。将低压蓄电池提供的电压，通过输入接口电路的滤除电路和稳压电路，经由电路主控部分中的开关电源将能量由原边绕组电路传递到副边绕组电路，通过光电隔离电路构成反馈环路，并加入了多种保护电路保证电路的安全稳定运行。该电路可以提供干净稳定的输入源，又可以适应宽范围电压输入，并且可以完全将输入与输出进行隔离，更加强了此方案的安全保护功能。进一步的，输入接口电路包括第一MOS管以及与其连接的第一电阻与第二二极管，第一MOS管还连接有第一电感，第一电感的外部连接有第二电感和第三电感，第一电感的外部并联有第一电容和第三十电容，第二电感和第三电感的外部并联有第三十一电容和第三十二电容，输入接口电路的输出部分连接有第一三极管，第一三极管的基极连接有第三二极管，第一三极管的基极和集电极之间连接有第八电阻，第一三极管的基极和发射极之间连接有第二电容，第三二极管、第八电阻和第二电容构成线性稳压电路。第一二极管，减小了接口拔插带来的浪涌电压，第一MOS管Q1，第一电阻与第二二极管构成缓启动电路，防止电源启动时带来的电流冲击，第一电感、第一电容和第三十电容用来滤除共模干扰；第二电感和第三电感，第三十一电容和第三十二电容用来滤除差模干扰；第三十三电容和第三十四电容，磁珠FB1和FB2作为高频滤波电路，可以有效滤除直流电中的高频干扰成分，减小纹波电压，使直流电更加干净平稳，第一三极管，第三二极管，第八电阻和第二电容组成线性降压电路，使此方案可以在12V与24V系统下通用，加宽了输入电压范围。进一步的，线性稳压电路的输出端经过第八电容滤波后连接主控芯片的10号管脚，主控芯片的10号管脚与1号管脚之间连接有第十四电阻和第五电容，主控芯片的4号管脚和5号管脚之间连接有第四电容和第十三电阻，第四电容和第十三电阻构成环路补偿电路，对进入主控芯片的纹波进行斜波补偿，主控芯片的第8号管脚连接有第二MOS管，第二MOS管的外部连接变压器，第二MOS管开通时变压器的原边绕组有电并给变压器磁芯储能，第二MOS管关断时变压器磁芯储存的能量经由副边绕组电路传递出去。进一步的，副边绕组电路包括三路，分别为第一路副边绕组电路、第二路副边绕组电路和第三路副边绕组电路，其中第一路副边绕组电路包括第八二极管，第八二极管连接有第四电感，第八二极管对交流电进行整流，第八二极管的外部并联有第二十二电阻和第十五电容，第四电感的外部并联有第十八电容、第二十一电容和第二十二电容，第十八电容、第二十一电容和第二十二电容以及第四电感形成纹波吸收电路，使输出电压更加平稳。进一步的，第二路副边绕组电路包括依次连接的第九二极管、第五电感和第二稳压芯片，第九二极管的外部并联有第二十三电阻和第十六电容，第五电感的外部并联有第十九电容、第二十三电容和第二十四电容，第十九电容、第二十三电容和第二十四电容和第五电感形成纹波吸收电路，第二稳压芯片的外部连接有第二十六电容和第二十七电容。进一步的，第三路副边绕组电路包括依次连接的第十极管和第一稳压芯片，第十极管和第一稳压芯片之间并联有第二十电容，第一稳压芯片的外部连接有第二十五电容、第二十八电容和第二十九电容，第十极管的两端连接有第二十四电阻和第十七电容。进一步的，光电隔离电路包括光耦芯片，第一路副边绕组电路的输出电压经过第二电阻和第三电阻分压后与光耦芯片组成稳压电路，副边绕组电路经由第二电阻和光耦芯片与变压器原边绕组实现光电隔离，主控芯片的9号管脚经由第九电容解耦给光耦芯片提供稳定电压，光耦芯片产生的信号经过第十三电容、第十八电阻和第十九电阻连接主控芯片构成电压反馈环路。进一步的，保护电路包括连接在主控芯片2号管脚的第六电容，主控芯片6号管脚和7号管脚连接有第十七电阻、第二十电阻和第十电容，第十七电阻、第二十电阻和第十电容构成过流保护电路。进一步的，主控芯片的外部还连接有开关启动电路，开关启动电路包括第二三极管，第二三极管的集电极通过第四二极管和第三电容连接主控芯片，第二三极管的基极和发射极连接有第七电容、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻。第二三极管,第四二极管和第五二极管，第三电容和第七电容，第九电阻，第十电阻，第十一电阻，第十二电阻构成开关启动电路，在安全可靠的原则下保证了功能实现的简易和成本优势。进一步的，输入接口电路还连接有保险丝。该保险丝起到过流保护的作用，从源头上保证了电路的安全可靠。本技术与现有技术相比，具有如下有益效果：本技术所述的一种电机控制器的低压电源电路，1)加入缓启动电路和线性降压电路，这样可以选择价格低廉的芯片和MOS管进行替换；2)加入共模干扰和差模干扰的滤除电路，减小了电磁干扰；3)副边绕组输出加入电容-电感-电容组成的纹波吸收电路，减小了输出的纹波电压，尤其是驱动辅助电源绕组电压的稳定直接决定了控制器的功耗和能量转换效率，从而降低了控制器功率，并且随着驱动电机功率越大此方案体现的优势会越明显。全面考虑了目前电机控制器低压供电电路存在的问题，并将其作为一个整体，从输入-中间-输出提出了解决方案，此方案具有输入电源干净平稳，中间能量转换效率高，安全可靠，输出电压纹波小的特点，未来该电路会得到推广应用。附图说明图1为本技术整体的连接框图；图2为本技术实施例中接口输入电路的电路图；图3为本技术实施例中部分电路的电路图；图4为本技术实施例中整体的电路图；图中：D1、第一二极管；D2、第二二极管；D3、第三二极管；D4、第四二极管；D5、第五二极管；D6、第六二极管；D7、第七二极管；D8、第八二极管；D9、第九二极管；D10、第十极管；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；C6、第六电容；C7、第七电容；C8、第八电容；C9、第九电容；C10、第十电容；C11、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机控制器的低压电源电路，其特征在于：包括输入接口电路、主控电路、绕组电路和光电隔离电路，所述输入接口电路连接低压蓄电池，低压蓄电池提供的电压通过输入接口电路进行滤除和稳压，输入接口电路连接主控电路，主控电路包括主控芯片(U1)，绕组电路包括原边绕组电路和副边绕组电路，其中原边绕组电路包括变压器(T1)，输入接口电路的电压经主控电路将能量由原边绕组电路传递到副边绕组电路，副边绕组电路为电机控制器的驱动电路进行供电，光电隔离电路分别连接绕组电路和主控电路构成反馈环路，主控电路的外部还连接有保护电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器的低压电源电路，其特征在于：包括输入接口电路、主控电路、绕组电路和光电隔离电路，所述输入接口电路连接低压蓄电池，低压蓄电池提供的电压通过输入接口电路进行滤除和稳压，输入接口电路连接主控电路，主控电路包括主控芯片(U1)，绕组电路包括原边绕组电路和副边绕组电路，其中原边绕组电路包括变压器(T1)，输入接口电路的电压经主控电路将能量由原边绕组电路传递到副边绕组电路，副边绕组电路为电机控制器的驱动电路进行供电，光电隔离电路分别连接绕组电路和主控电路构成反馈环路，主控电路的外部还连接有保护电路。


2.根据权利要求1所述的一种电机控制器的低压电源电路，其特征在于：所述的输入接口电路包括第一MOS管(Q1)以及与其连接的第一电阻(R1)与第二二极管(D2)，第一MOS管(Q1)还连接有第一电感(L1)，第一电感(L1)的外部连接有第二电感(L2)和第三电感(L3)，第一电感(L1)的外部并联有第一电容(C1)和第三十电容(C30)，第二电感(L2)和第三电感(L3)的外部并联有第三十一电容(C31)和第三十二电容(C32)，输入接口电路的输出部分连接有第一三极管(Q2)，第一三极管(Q2)的基极连接有第三二极管(D3)，第一三极管(Q2)的基极和集电极之间连接有第八电阻(R8)，第一三极管(Q2)的基极和发射极之间连接有第二电容(C2)，第三二极管(D3)、第八电阻(R8)和第二电容(C2)构成线性稳压电路。


3.根据权利要求2所述的一种电机控制器的低压电源电路，其特征在于：所述的线性稳压电路的输出端经过第八电容(C8)滤波后连接主控芯片(U1)的10号管脚，主控芯片(U1)的10号管脚与1号管脚之间连接有第十四电阻(R14)和第五电容(C5)，主控芯片(U1)的4号管脚和5号管脚之间连接有第四电容(C4)和第十三电阻(R13)，第四电容(C4)和第十三电阻(R13)构成环路补偿电路，对进入主控芯片(U1)的纹波进行斜波补偿，主控芯片(U1)的第8号管脚连接有第二MOS管(Q3)，第二MOS管(Q3)的外部连接变压器(T1)，第二MOS管(Q3)开通时变压器(T1)的原边绕组有电并给变压器(T1)磁芯储能，第二MOS管(Q3)关断时变压器(T1)磁芯储存的能量经由副边绕组电路传递出去。


4.根据权利要求1所述的一种电机控制器的低压电源电路，其特征在于：所述的副边绕组电路包括三路，分别为第一路副边绕组电路、第二路副边绕组电路和第三路副边绕组电路，其中第一路副边绕组电路包括第八二极管(D8)，第八二极管(D8)连接有第四电感(L4)，第八二极管(D8)对交流电进行整流，第八二极管(D8)的外部并联有第二十二电阻(R22)和第十五电容(C15)，第四电感(L4)的外部并联有第十八电容(C18)、第二十一电容(C21)和第二十二电容(C22)，第十八电容(C18)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚童，李长雨，史玲，许志承，曹其全，
申请(专利权)人：济宁中科先进技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37