本實用新型涉及電學領域，尤其涉及變頻器，特別是一種用于旋變數(shù)字變換器的旋變保護電路。

背景技術(shù)：

電機的位置檢測傳感器主要使用光電傳感器和旋變傳感器。旋轉(zhuǎn)變壓器的應用近期發(fā)展很快，除了傳統(tǒng)的、要求可靠性高的軍用、航空航天領域之外，在工業(yè)、交通以及民用領域也得到了廣泛的應用。隨著工業(yè)自動化水平的提高，隨著節(jié)能減排的要求越來越高，效率高、節(jié)能顯著的永磁交流電動機的應用，越來越廣泛。而永磁交流電動機的位置傳感器，原來是以光學編碼器居多，但這些年來，卻迅速地被旋轉(zhuǎn)變壓器代替。

旋轉(zhuǎn)變壓器的信號輸出是兩相正交的模擬信號，它們的幅值隨著轉(zhuǎn)角做正余弦變化，頻率和勵磁頻率一致。這樣一個信號還不能直接應用，這就需要角度數(shù)據(jù)變換電路，把這樣一個模擬量變換成明確的角度量的電路，就是RDC（Resolver Digital converter—旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字變換器，簡稱旋變數(shù)字變換器）電路。在數(shù)字變換中有兩個明顯的特征：①為了消除由于勵磁電源幅值和頻率的變化，所引起的副邊輸出信號幅值和頻率的變化，從而造成角度誤差，信號的檢測采用正切法，即檢測兩相信號的比值,這就避免了幅值和頻率變化的影響；②采用適時跟蹤反饋原理測角，是一個快速的數(shù)字隨動系統(tǒng)，屬于無靜差系統(tǒng)。

采用運放放大存在驅(qū)動能力不足的缺點，而直接采用推挽電路或者buffer電路則存在系統(tǒng)穩(wěn)定性差等缺點。

當旋變信號中的勵磁激勵信號由于線皮脫落和老化或者線束制作錯誤導致激勵勵磁信號與電池正極或者電池負極短路，則會使得旋變采集電路失效甚至燒毀而導致整個控制系統(tǒng)無法工作。而旋變信號又是整個控制系統(tǒng)的核心信號，對于電機位置和整個系統(tǒng)的扭矩控制旋變信號不可或缺，所以有必要對旋變信號加強保護。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種用于旋變數(shù)字變換器的旋變保護電路，提高放大電路的穩(wěn)定性抗干擾能力。

為了實現(xiàn)上述目的。本實用新型的技術(shù)方案為：一種用于旋變數(shù)字變換器的旋變保護電路，所述旋變數(shù)字變換器包括解碼芯片、與解碼芯片連接的激勵緩沖電路，所述激勵緩沖電路的輸出端與旋轉(zhuǎn)變壓器連接，所述旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出端與差分信號調(diào)節(jié)電路的輸入端連接，差分信號調(diào)節(jié)電路的輸出端連接至解碼芯片，所述激勵緩沖電路包括前端濾波電路，前端濾波電路的輸出端與運放控制電路的輸入端連接，所述運放控制電路的輸出端與推挽電路連接，所述推挽電路包括第二三極管和第四三極管，第二三極管的基極和第四三極管的基極分別與運放控制電路的輸出端連接，第二三極管的集電極接正電源，第四三極管的集電極接地，第二三極管的發(fā)射極通過第四電阻和第七電阻與第四三極管的發(fā)射極連接，第四電阻和第七電阻的連接節(jié)點通過一電容與緩沖電路連接，其特征在于所述旋變保護電路包括第一三極管和第二三極管，第一三極管的基極與第二三極管的發(fā)射極連接，第一三極管的集電極與第二三極管的基極連接，第一三極管的發(fā)射極與第一二極管的正極連接，第一二極管的負極連接至第四電阻和第七電阻的連接節(jié)點，第三三極管的基極與第四三極管的發(fā)射極連接，第四三極管的基極與第三三極管的集電極連接，第三三極管的發(fā)射極與第四二極管的負極連接，第四二極管的正極連接至第四電阻和第七電阻的連接節(jié)點。

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述旋變保護電路還包括設置在差分信號調(diào)理電路的后端保護電路，所述差分信號調(diào)理電路包括由第十電阻、第十一電阻、第十二電阻和第十三電阻組成的電阻分壓網(wǎng)絡，第十電阻的一端與旋轉(zhuǎn)變壓器第一輸出端連接，第十電阻的另一端與第十一電阻的一端以及差分信號調(diào)節(jié)電路的第一輸出端連接，第十三電阻的一端與旋轉(zhuǎn)變壓器第二輸出端連接，第十三電阻的另一端與第十二電阻的一端以及差分信號調(diào)節(jié)電路的第二輸出端連接，第十一電阻的另一端與第十二電阻的另一端連接偏置電壓，所述后端保護電路為：旋轉(zhuǎn)變壓器第一輸出端和旋轉(zhuǎn)變壓器第二輸出端之間串聯(lián)連接有第三電容和第五電容，第三電容和第五電容的連接節(jié)點接地，旋轉(zhuǎn)變壓器第一輸出端和旋轉(zhuǎn)變壓器第二輸出端之間還連接有第五二極管和第六二極管，第五二極管的正極連接旋轉(zhuǎn)變壓器第一輸出端，第五二極管的負極與第六二極管的負極連接一電壓閾值，第六二極管的正極連接旋轉(zhuǎn)變壓器第二輸出端。

本實用新型的有益效果在于：通過對激勵緩沖電路中推挽電路的兩個三極管增加了驅(qū)動保護的電路，增加了推挽電路的自我保護能力，在旋變信號加強保護使得其失效模式減少和失效的風險大大降低，從而極大提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。同時在差分信號調(diào)理電路設置后端保護電路，保證整個旋變系統(tǒng)的抗干擾的能力。本發(fā)明解決了旋變信號的負載過大保護了驅(qū)動電路，使得整個驅(qū)動更加安全。

附圖說明

圖1為旋變數(shù)字變換器的原理框圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的旋變保護電路的電路圖。

圖3為本實用新型的旋變保護電路的電路圖。

圖4為本實用新型的差分信號調(diào)理電路的電路圖。

具體實施方式

如圖1所示為旋變數(shù)字變換器的原理框圖， 1代表解碼芯片， 2代表激勵緩沖電路， 3代表旋轉(zhuǎn)變壓器，4代表差分信號調(diào)理電路。

解碼芯片1的輸出勵磁激勵信號 EXC信號連接至激勵緩沖電路2的輸入端, 激勵緩沖電路2的輸出端連接至旋轉(zhuǎn)變壓器3的輸入端進行勵磁。旋轉(zhuǎn)變壓器3的2路正、余弦輸出端差分信號連接至差分信號調(diào)節(jié)電路4、經(jīng)過差分信號調(diào)理后輸出至解碼芯片1輸入端進行解碼。

由于圖1中的EXC與/EXC信號性質(zhì)相同只是相位相差180度，因此只選擇一路進行分析。

如圖2所示，所述激勵緩沖電路包括前端濾波電路，前端濾波電路的輸出端與運放控制電路的輸入端連接，所述運放控制電路的輸出端與推挽電路連接。

其中前端濾波電路包括與解碼芯片輸出端連接的第五電阻R5，第五電阻R5的另一端連接第二電容C2的一端，第二電容C2的另一端接地，第五電阻R5的另一端還連接運放控制電路的輸入端。

運放控制電路包括運算放大器IC1A，所述運算放大器IC1A的第一輸入端通過第六電阻R6與運放控制電路的輸入端連接，第一電阻R1和第一電容C1串聯(lián)后與第六電阻R6并聯(lián)連接，運算放大器IC1A的第二輸入端連接參考電壓，所述運算放大器IC1A的輸出端即為運放控制電路的輸出端。

推挽電路包括第二三極管Q2和第四三極管Q4，第二三極管Q2的基極通過串聯(lián)連接的第三電阻R3及第二二極管D2與運放控制電路的輸出端連接，第四三極管D4的基極通過串聯(lián)連接的第八電阻R8和第三二極管D3與運放控制電路的輸出端連接，第二三極管Q2的集電極接正電源，第四三極管Q4的集電極接地，第二三極管Q2的發(fā)射極通過第四電阻R4和第七電阻R7與第四三極管Q4的發(fā)射極連接，第四電阻R4和第七電阻R7的連接節(jié)點與緩沖電路連接。

旋變勵磁信號首先經(jīng)過第五電阻R5、第二電容C2組成的前端濾波電路濾出噪音信號，然后通過第六電阻R6送到運算放大器IC1A進行放大，運算放大器IC1A的第二輸入端的參考電壓是作為直流偏置用，通過第一電阻R1、第六電阻R6進行放大使得運放輸出信號可以在不同偏置電壓輸出。解決運算放大器需要負電源供電的需求。同時通過調(diào)節(jié)第一電阻R1、第六電阻R6可以調(diào)節(jié)勵磁激勵信號的輸出幅值滿足不同型號的旋轉(zhuǎn)變壓器的變比的變化需求。

推挽電路中第三電阻R3、第八電阻R8阻值較小，而第二電阻R2、第九電阻R9阻值較大，保證第二三極管Q2、第四三極管Q4的處于微導通狀態(tài)。當運放的輸出端的信號按照正弦規(guī)律變化時候由于第二二極管D2、第三二極管D3分別與第二三極管Q2、第三三極管Q3基極信號變化相等。當正弦激勵信號處于上半周時第二三極管Q2導通，當正弦激勵信號處于下半周時第四三極管Q4導通。

為了提高推挽電路的自我保護能力在第二三極管Q2、第四三極管Q4之間增加了驅(qū)動保護的電路，分別包括第一三極管Q1、第三三極管Q3、第一二極管D1、第四二極管D4。其中第一三極管Q1的基極連至第二三極管Q2發(fā)射極，第一三極管Q1的發(fā)射極連至第一二極管D1陽極，第一二極管D1陰極連至第四電阻R4輸出端，其中第一三極管Q1的集電極連至第二三極管Q2基極。其中第三三極管Q3的基極連至第四三極管Q4發(fā)射極，第三三極管Q3的發(fā)射極連至第四二極管D4陰極，第四二極管D4陰極連至第七電阻R7輸出端，其中第三三極管Q3的集電極連至第四三極管Q4基極。當輸出信號第一電阻R1短路到地或者負載過大時，第二三極管Q2的發(fā)射極電流Ie增加第四電阻R4兩端的電壓增加則第一三極管Q1基極電壓增加，第一三極管Q1飽和導通從而拉低第二三極管Q2的基極電壓從而減少第二三極管Q2的發(fā)射極輸出電路Ie從而第四電阻R4兩端電壓減小第一三極管Q1進入關(guān)斷模式因此當負載較大時實現(xiàn)了保護。而電容C/R1當信號線束對電源短路又起到隔離電池電壓的作用起到保護作用。

如圖所示，旋變保護電路還包括設置在差分信號調(diào)理電路的后端保護電路，所述差分信號調(diào)理電路包括由第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12和第十三電阻R13組成的電阻分壓網(wǎng)絡，第十電阻R10的一端與旋轉(zhuǎn)變壓器第一輸出端S2連接，第十電阻R10的另一端與第十一電阻R11的一端以及差分信號調(diào)節(jié)電路的第一輸出端Sin連接，第十三電阻R13的一端與旋轉(zhuǎn)變壓器第二輸出端S4連接，旋轉(zhuǎn)變壓器第一輸出端S2和旋轉(zhuǎn)變壓器第二輸出端S4之間設置有第四電容C4，第十三電阻R13的另一端與第十二電阻R12的一端以及差分信號調(diào)節(jié)電路的第二輸出端SinLO連接，第十一電阻R11的另一端與第十二電阻R12的另一端連接偏置電壓REFOUT，所述后端保護電路為：旋轉(zhuǎn)變壓器第一輸出端Sin和旋轉(zhuǎn)變壓器第二輸出端SinLO之間串聯(lián)連接有第三電容C3和第五電容C5，第三電容C3和第五電容C5的連接節(jié)點接地，旋轉(zhuǎn)變壓器第一輸出端Sin和旋轉(zhuǎn)變壓器第二輸出端SinLO之間還連接有第五二極管D5和第六二極管D6，第五二極管D5的正極連接旋轉(zhuǎn)變壓器第一輸出端，第五二極管D5的負極與第六二極管D6的負極連接一電壓閾值，第六二極管D6的正極連接旋轉(zhuǎn)變壓器第二輸出端。旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號S2、S4經(jīng)過第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12和第十三電阻R13組成的電阻分壓網(wǎng)絡分壓處理后滿足解碼芯片的輸入要求，偏置電壓REFOUT使得信號無負電壓。第三電容C3和第五電容C5濾出系統(tǒng)噪音，第五二極管D5和第六二極管D6保證解碼芯片輸入電壓不會過壓從而保證整個旋變系統(tǒng)的抗干擾的能力。