一種電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，其主要由電壓放大單元、信號(hào)隔離單元、脈沖信號(hào)互鎖控制單元和信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元組成；所述整形裝置主要由電壓放大單元、信號(hào)隔離單元、脈沖信號(hào)互鎖控制單元和信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元組成；所述電壓放大單元的輸入端連接電動(dòng)車電機(jī)控制器的核心控制單元，輸出端電連接所述信號(hào)隔離單元的輸入端；所述信號(hào)隔離單元的輸出端電連接所述脈沖信號(hào)互鎖控制單元的輸入端；所述脈沖信號(hào)互鎖控制單元的輸出端電連接所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元的輸入端。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，能夠保證電力電子器件的可靠工作，可以極大的提高電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的可靠性和抗干擾性。
【專利說明】
一種電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電機(jī)控制器中，將控制器輸出的脈沖信號(hào)，經(jīng)過整形處理后驅(qū)動(dòng)電力電子器件 產(chǎn)生電機(jī)驅(qū)動(dòng)使得電機(jī)旋轉(zhuǎn)，但是通常由于硬件延時(shí)以及干擾等原因，容易造成脈沖信號(hào) 的畸變，從而使得電力電子器件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)異常而導(dǎo)致?lián)舸┗蛘邿龎碾娏﹄娮悠骷?br>[0003] 電機(jī)控制器主回路的基本功能實(shí)現(xiàn)將電池的直流電壓通過逆變變成三相交流電， 通?？刂破鞯目刂坪诵陌l(fā)出的脈沖信號(hào)電壓和功率很低，容易受到干擾，并且該脈沖信號(hào) 無法驅(qū)動(dòng)電力電子器件；同時(shí)，控制器發(fā)出的脈沖由于信號(hào)強(qiáng)度弱和信號(hào)頻率高，極易受到 干擾，這樣統(tǒng)一橋臂上的兩個(gè)脈沖信號(hào)容易產(chǎn)生重疊區(qū)，而電機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)電路全部采 用電壓型逆變器，一旦同一橋臂上的兩個(gè)脈沖信號(hào)由重疊區(qū)，那么該橋臂就存在直通現(xiàn)象， 從而將電池電壓短路形成很大的電流降電力電子器件燒壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)以上問題，本實(shí)用新型提出了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，能夠保證電力電子器 件的可靠工作，可以極大的提高電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的可靠性和抗干擾性的電動(dòng)車用電機(jī) 控制器脈沖整形裝置。
[0005] 本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 上述的電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，主要由電壓放大單元、信號(hào)隔離單元、 脈沖信號(hào)互鎖控制單元和信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元組成;所述電壓放大單元的輸入端連接電動(dòng)車電機(jī) 控制器的核心控制單元，輸出端電連接所述信號(hào)隔離單元的輸入端;所述信號(hào)隔離單元的 輸出端電連接所述脈沖信號(hào)互鎖控制單元的輸入端;所述脈沖信號(hào)互鎖控制單元的輸出端 電連接所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元的輸入端。
[0007] 所述電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，其中：所述電壓放大單元為由倒相放大 器U11~U12、電阻R11~R12和電容C11組成的電路;所述倒相放大器U11~U12的輸入端連接電 動(dòng)車電機(jī)控制器的核心控制單元，所述倒相放大器U11~U12的輸出端連接所述信號(hào)隔離單 元，所述倒相放大器Ul 1還與+3~5V電源連接;所述電阻Rl 1-端接地，另一端連接所述倒相 放大器Ul 1的輸入端;所述電阻R12-端接地，另一端連接所述倒相放大器U12輸入端;所述 電容C11 一端接地，另一端連接+3~5V電源。
[0008] 所述電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，其中：所述信號(hào)隔離單元為由光電耦合 器U21~U22、電阻R21~R26、電容C21~C22組成的電路;所述光電耦合器U21的引腳A連接所述 電阻R21并通過所述電阻R21接+5V電源，所述光電耦合器U21的引腳K連接所述倒相放大器 U11的輸出端，所述光電耦合器U21的引腳VCC和引腳EN連接+12V電源，所述光電耦合器U21 的引腳GND2接地;所述電阻R23-端連接+12V電源，另一端連接所述電容C21并通過所述電 容C21接地;所述光電耦合器U21的引腳OUT連接于所述電阻R23與電容C21之間的連接點(diǎn)；所 述電阻R24-端連接于所述電阻R23與電容C21之間的連接點(diǎn)，另一端連接所述脈沖信號(hào)互 鎖控制單元;所述光電耦合器U22的引腳A連接所述電阻R22并通過所述電阻R22連接+5V電 源，所述光電耦合器U22的引腳K連接所述倒相放大器U12的輸出端，所述光電耦合器U22的 弓丨腳VCC和引腳EN連接+12V電源，所述光電耦合器U22的引腳GND2接地;所述電阻R25-端連 接+12V電源，另一端連接所述電容C22并通過所述電容G22接地;所述光電耦合器U22的引腳 OUT連接于所述電阻R25與電容C22之間的連接點(diǎn)；所述電阻R26-端連接于所述電阻R25與 電容C22之間的連接點(diǎn)，另一端連接所述脈沖信號(hào)互鎖控制單元。
[0009] 所述電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，其中：所述脈沖信號(hào)互鎖控制單元為由 施密特觸發(fā)器U31~U32、電阻R31~R32、電容C31、施密特觸發(fā)器U30組成的電路;所述施密特 觸發(fā)器U31的輸入端連接所述電阻R24另一端，所述施密特觸發(fā)器U31的輸出端連接所述電 阻R31并通過所述電阻R31連接所述施密特觸發(fā)器U30的引腳C2;所述施密特觸發(fā)器U32的輸 入端連接所述電阻R26另一端，所述施密特觸發(fā)器U32的輸出端連接所述電阻R32并通過所 述電阻R32連接所述施密特觸發(fā)器U30的引腳C1;所述電容C31 -端接地，另一端連接+12V電 源;所述施密特觸發(fā)器U30的引腳A1連接于所述施密特觸發(fā)器U31的輸出端，所述施密特觸 發(fā)器U30的引腳B1與引腳A1相連，所述施密特觸發(fā)器U30的引腳C1連接所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元， 所述施密特觸發(fā)器U30的引腳GND接地;所述施密特觸發(fā)器U30的引腳A2連接于所述施密特 觸發(fā)器U32的輸出端，所述施密特觸發(fā)器U30的引腳B2與引腳A2相連，所述施密特觸發(fā)器U30 的引腳C2連接所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元，所述施密特觸發(fā)器U30的引腳VCC連接+12V電源。
[0010] 所述電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，其中：所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元的輸出端與電 動(dòng)車的電機(jī)控制器主回路相連;所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元為由芯片U40、電容C41~C45、二極管D41 和電阻R41~R42組成的電路;所述電容C41 一端接地，另一端連接+12V電源;所述二極管D41 的陽極端連接+12V電源，陰極端連接所述芯片U40的引腳VB;所述電容C42與C43并聯(lián)且并聯(lián) 體一端連接所述二極管D41的陰極端，并聯(lián)體另一端連接所述芯片U40的引腳VS;所述電容 C44 一端接地，另一端連接所述芯片U40的引腳VDD;所述電容C45-端接地，另一端連接所述 芯片U40的引腳LIN;所述電阻R41-端連接所述芯片U40的引腳LIN，另一端連接所述施密特 觸發(fā)器U30的引腳C1;所述電阻R42-端連接所述芯片U40的引腳HIN，另一端連接所述施密 特觸發(fā)器U30的引腳C2。
[0011] 有益效果：
[0012]本實(shí)用新型電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，能夠保證電 力電子器件的可靠工作，脈沖電壓幅值放大、脈沖功率放大、控制脈沖的上升沿和下降沿以 及同一橋臂脈沖信號(hào)互鎖，通過該脈沖整形技術(shù)，可以極大的提高電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的 可靠性和抗干擾性，對(duì)改善電機(jī)控制器的穩(wěn)定性有重要的意義，能夠滿足所有的電機(jī)控制 脈沖整形技術(shù)要求。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實(shí)用新型電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0014] 圖2為本實(shí)用新型電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置的脈沖整形與互鎖電路圖；
[0015] 圖3為本實(shí)用新型電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置的信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元的電路圖。
[0016] 注：
[0017] 圖2中的脈沖整形與互鎖電路是由電壓放大單元1、信號(hào)隔離單元2和脈沖信號(hào)互 鎖控制單元3的電路連接后組成。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 如圖1至3所示，本實(shí)用新型電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，主要由電壓放大 單元1、信號(hào)隔離單元2、脈沖信號(hào)互鎖控制單元3和信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元4組成。
[0019 ]該電壓放大單元1的輸出端電連接信號(hào)隔離單元2的輸入端，該電壓放大單元1的 輸入端與電動(dòng)車電機(jī)控制器的核心控制單元連接，其中，由于電機(jī)控制器的核心控制單元 發(fā)出的脈沖信號(hào)的電壓低，同時(shí)信號(hào)的電流非常微弱，容易受到干擾，第一級(jí)電壓放大單元 1主要是將控制核心發(fā)出的脈沖信號(hào)進(jìn)行電壓和電流放大，從而驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離單元2;同時(shí)， 該電壓放大單元1還能起到一定的抗干擾的作用，因?yàn)槲⑷醯母蓴_型號(hào)不足于驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔 離單元2。其中，如圖2所示，該電壓放大單元1為由倒相放大器U11~U12、電阻R11~R12和電容 C11組成的電路;該倒相放大器U11~U12的輸入端連接電動(dòng)車電機(jī)控制器的核心控制單元， 該倒相放大器U11~U12的輸出端連接信號(hào)隔離單元2,該倒相放大器U11還與+3~5V電源連 接;該電阻R11 -端接地，另一端連接倒相放大器U11的輸入端;該電阻R12-端接地，另一端 連接倒相放大器U12輸入端;電容Cl 1 一端接地，另一端連接+3~5V電源。
[0020]該信號(hào)隔離單元2的輸出端電連接脈沖信號(hào)互鎖控制單元3的輸入端，其作用主要 有三個(gè)方面，第一是:將第一級(jí)電壓放大單元的信號(hào)電壓進(jìn)一步放大;第二是:微弱的干擾 信號(hào)無法通過該單元，起到抗干擾性作用;第三是：由電力電子器件引起的干擾信號(hào)無法影 響到控制器的控制核心，該信號(hào)隔離單元2將電力電子器件的干擾性進(jìn)行了很好的反向隔 離。其中，如圖2所示，該信號(hào)隔離單元2為由光電耦合器U21~U22、電阻R21~R26、電容C21~ C22組成的電路;該光電耦合器U21的引腳A連接電阻R21并通過電阻R21接+5V電源，該光電 耦合器U21的引腳K連接電壓放大單元1的倒相放大器U11的輸出端，該光電耦合器U21的引 腳VCC和引腳EN連接+12V電源，該光電耦合器U21的引腳GND2接地;該電阻R23-端連接+12V 電源，另一端連接電容C21并通過電容C21接地;該光電耦合器U21的引腳OUT連接于電阻R23 與電容C21之間的連接點(diǎn)；該電阻R24-端連接于電阻R23與電容C21之間的連接點(diǎn)，另一端 連接脈沖信號(hào)互鎖控制單元3。同理，該光電耦合器U22的引腳A連接電阻R22并通過電阻R22 接+5V電源，該光電耦合器U22的引腳K連接電壓放大單元1的倒相放大器U12的輸出端，該光 電耦合器U22的引腳VCC和引腳EN連接+12V電源，該光電耦合器U22的引腳GND2接地;該電阻 R25-端連接+12V電源，另一端連接電容C22并通過電容G22接地;該光電耦合器U22的引腳 OUT連接于電阻R25與電容C22之間的連接點(diǎn)；該電阻R26-端連接于電阻R25與電容C22之間 的連接點(diǎn)，另一端連接脈沖信號(hào)互鎖控制單元3。
[0021 ]該脈沖信號(hào)互鎖控制單元3的輸出端電連接信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元4的輸入端，該該脈沖信 號(hào)互鎖控制單元3的控制功能見下表：
[0023] 通過該脈沖信號(hào)互鎖控制單元3脈沖信號(hào)互鎖，保證了同一橋臂的上下開關(guān)管的 脈沖不可能同時(shí)出現(xiàn)高電平。其中，如圖2所示，該脈沖信號(hào)互鎖控制單元3為由施密特觸發(fā) 器U31~U32、電阻R31~R32、電容C31、施密特觸發(fā)器U30組成的電路;該施密特觸發(fā)器U31的輸 入端連接電阻R24另一端，該施密特觸發(fā)器U31的輸出端連接電阻R31并通過電阻R31連接施 密特觸發(fā)器U30的引腳C2;該施密特觸發(fā)器U32的輸入端連接電阻R26另一端，該施密特觸發(fā) 器U32的輸出端連接電阻R32并通過電阻R32連接施密特觸發(fā)器U30的引腳C1;電容C31-端 接地，另一端連接+12V電源;該施密特觸發(fā)器U30的引腳A1連接于施密特觸發(fā)器U31的輸出 端，該施密特觸發(fā)器U30的引腳B1與引腳A1相連，該施密特觸發(fā)器U30的引腳C1連接信號(hào)驅(qū) 動(dòng)單元4，該施密特觸發(fā)器U30的引腳GND接地;該施密特觸發(fā)器U30的引腳A2連接于施密特 觸發(fā)器U32的輸出端，該施密特觸發(fā)器U30的引腳B2與引腳A2相連，該施密特觸發(fā)器U30的引 腳C2連接信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元4，該施密特觸發(fā)器U30的引腳VCC連接+12V電源。
[0024] 該信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元4的輸出端與電動(dòng)車的電機(jī)控制器主回路相連，是將經(jīng)過脈沖信 號(hào)互鎖控制單元3出來的脈沖信號(hào)（由于脈沖的上升沿、下降沿、脈沖信號(hào)的峰值電流等參 數(shù)無法達(dá)到驅(qū)動(dòng)電力電子器件的要求)進(jìn)一步進(jìn)行修形和功率放大，從而驅(qū)動(dòng)電力電子器 件。其中，如圖3所示，該信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元4為由芯片U40、電容C41~C45、二極管D41和電阻R41~ R42組成的電路;該電容C41一端接地，另一端連接+12V電源；該二極管D41的陽極端連接+ 12V電源，陰極端連接芯片U40的引腳VB;該電容C42與C43并聯(lián)且并聯(lián)體一端連接二極管D41 的陰極端，并聯(lián)體另一端連接芯片U40的引腳VS;該電容C44 一端接地，另一端連接芯片U40 的引腳VDD;該電容C45-端接地，另一端連接芯片U40的引腳LIN;該電阻R41-端連接芯片 U40的引腳LIN，另一端連接脈沖信號(hào)互鎖控制單元3的施密特觸發(fā)器U30的引腳C1;該電阻 R42-端連接芯片U40的引腳HIN，另一端連接脈沖信號(hào)互鎖控制單元3的施密特觸發(fā)器U30 的引腳C2。
[0025] 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，能夠保證電力電子器件的可靠工作，可以極大的 提高電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的可靠性和抗干擾性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，其特征在于:所述整形裝置主要由電壓放 大單元、信號(hào)隔離單元、脈沖信號(hào)互鎖控制單元和信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元組成； 所述電壓放大單元的輸入端連接電動(dòng)車電機(jī)控制器的核心控制單元，輸出端電連接所 述信號(hào)隔離單元的輸入端； 所述信號(hào)隔離單元的輸出端電連接所述脈沖信號(hào)互鎖控制單元的輸入端； 所述脈沖信號(hào)互鎖控制單元的輸出端電連接所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元的輸入端。2. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，其特征在于:所述電壓放大 單元為由倒相放大器U11~U12、電阻R11~R12和電容C11組成的電路;所述倒相放大器U11~ U12的輸入端連接電動(dòng)車電機(jī)控制器的核心控制單元，所述倒相放大器U11~U12的輸出端連 接所述信號(hào)隔離單元，所述倒相放大器U11還與+3~5V電源連接;所述電阻R11-端接地，另 一端連接所述倒相放大器Ul 1的輸入端;所述電阻R12-端接地，另一端連接所述倒相放大 器U12輸入端;所述電容Cl 1 一端接地，另一端連接+3~5V電源。3. 如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，其特征在于:所述信號(hào)隔離 單元為由光電耦合器U21~U22、電阻R21~R26、電容C21~C22組成的電路； 所述光電耦合器U21的引腳A連接所述電阻R21并通過所述電阻R21接+5V電源，所述光 電耦合器U21的引腳K連接所述倒相放大器U11的輸出端，所述光電耦合器U21的引腳VCC和 引腳EN連接+12V電源，所述光電耦合器U21的引腳GND2接地;所述電阻R23-端連接+12V電 源，另一端連接所述電容C21并通過所述電容C21接地;所述光電耦合器U21的引腳OUT連接 于所述電阻R23與電容C21之間的連接點(diǎn)；所述電阻R24-端連接于所述電阻R23與電容C21 之間的連接點(diǎn)，另一端連接所述脈沖信號(hào)互鎖控制單元； 所述光電耦合器U22的引腳A連接所述電阻R22并通過所述電阻R22連接+5V電源，所述 光電耦合器U2 2的引腳K連接所述倒相放大器U12的輸出端，所述光電耦合器U2 2的引腳VCC 和引腳EN連接+12V電源，所述光電耦合器U22的引腳GND2接地;所述電阻R25-端連接+12V 電源，另一端連接所述電容C22并通過所述電容G22接地;所述光電耦合器U22的引腳OUT連 接于所述電阻R25與電容C22之間的連接點(diǎn)；所述電阻R26-端連接于所述電阻R25與電容 C22之間的連接點(diǎn)，另一端連接所述脈沖信號(hào)互鎖控制單元。4. 如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，其特征在于:所述脈沖信號(hào) 互鎖控制單元為由施密特觸發(fā)器U31~U32、電阻R31~R32、電容C31、施密特觸發(fā)器U30組成的 電路； 所述施密特觸發(fā)器U31的輸入端連接所述電阻R24另一端，所述施密特觸發(fā)器U31的輸 出端連接所述電阻R31并通過所述電阻R31連接所述施密特觸發(fā)器U30的引腳C2;所述施密 特觸發(fā)器U32的輸入端連接所述電阻R26另一端，所述施密特觸發(fā)器U32的輸出端連接所述 電阻R32并通過所述電阻R32連接所述施密特觸發(fā)器U30的引腳C1;所述電容C31-端接地， 另一端連接+12V電源;所述施密特觸發(fā)器U30的引腳A1連接于所述施密特觸發(fā)器U31的輸出 端，所述施密特觸發(fā)器U30的引腳B1與引腳A1相連，所述施密特觸發(fā)器U30的引腳C1連接所 述信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元，所述施密特觸發(fā)器U30的引腳GND接地;所述施密特觸發(fā)器U30的引腳A2連 接于所述施密特觸發(fā)器U32的輸出端，所述施密特觸發(fā)器U30的引腳B2與引腳A2相連，所述 施密特觸發(fā)器U30的引腳C2連接所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元，所述施密特觸發(fā)器U30的引腳VCC連接+ 12V電源。5.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車用電機(jī)控制器脈沖整形裝置，其特征在于:所述信號(hào)驅(qū)動(dòng) 單元的輸出端與電動(dòng)車的電機(jī)控制器主回路相連;所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元為由芯片U40、電容 C41~C45、二極管D41和電阻R41~R42組成的電路； 所述電容C41 一端接地，另一端連接+12V電源;所述二極管D41的陽極端連接+12V電源， 陰極端連接所述芯片U40的引腳VB;所述電容C42與C43并聯(lián)且并聯(lián)體一端連接所述二極管 D41的陰極端，并聯(lián)體另一端連接所述芯片U40的引腳VS;所述電容C44 一端接地，另一端連 接所述芯片U40的引腳VDD;所述電容C45-端接地，另一端連接所述芯片U40的引腳LIN;所 述電阻R41-端連接所述芯片U40的引腳LIN，另一端連接所述施密特觸發(fā)器U30的引腳C1; 所述電阻R42-端連接所述芯片U40的引腳HIN，另一端連接所述施密特觸發(fā)器U30的引腳 C2〇
【文檔編號(hào)】H03K5/01GK205453651SQ201521066707
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日
【發(fā)明人】梅建偉, 周海鷹, 劉杰, 畢棟, 魏海波
【申請(qǐng)人】上唐投資有限公司