Eps電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，其包括濾波電路、穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路和分壓電路，濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路并聯(lián)連接后，一端連接電機(jī)的輸出端，另一端連接分壓電路的輸入端，分壓電路的輸出端連接至主芯片；電機(jī)輸出的電壓分別經(jīng)過濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路之后，均傳輸至分壓電路進(jìn)行分壓，分壓之后傳輸至主芯片進(jìn)行檢測。電機(jī)的電壓經(jīng)過穩(wěn)壓二極管D3穩(wěn)壓后，再經(jīng)過電阻R2和電阻R3分壓，再傳輸至主芯片，反向電動勢通過此電路后，同樣被穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路消化掉，使得該電路輸出的電壓不超過主芯片模擬口的耐壓值，從而起到對主芯片的有效保護(hù)作用。
【專利說明】EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS )的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering System,簡稱EPS)具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，從而在汽車行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。一般的，EPS系統(tǒng)一般包括轉(zhuǎn)向器、管柱、電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、扭矩傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器和控制器。
[0003]EPS控制原理如下:控制器作為整個EPS系統(tǒng)的控制核心，其主要功能是完成對車速、轉(zhuǎn)速、傳感器、發(fā)動機(jī)等輸入信號的處理，依據(jù)汽車動力學(xué)制定的控制算法得出所需的助力參數(shù)，并采用相關(guān)的驅(qū)動電路，通過傳感器信號實現(xiàn)對電機(jī)的轉(zhuǎn)動控制，電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)使方向盤轉(zhuǎn)動，從而控制方向盤的轉(zhuǎn)向。
[0004]由上述過程可知，電機(jī)在EPS系統(tǒng)運行的過程中起著重要的作用，所以控制器必須檢測電機(jī)的狀態(tài)，通過檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速來判斷當(dāng)前電機(jī)是靜止?fàn)顟B(tài)或是轉(zhuǎn)動狀態(tài)或是異常，通過檢測轉(zhuǎn)速的大小判斷電機(jī)轉(zhuǎn)動快慢。其中，電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)為線圈和磁鐵，控制器給線圈通電產(chǎn)生磁場。反向電動勢一般出現(xiàn)在電磁線圈中。當(dāng)磁場發(fā)生變化時，線圈就會產(chǎn)生反向電動勢，與原先加在線圈兩端的電壓相反。電機(jī)旋轉(zhuǎn)越快產(chǎn)生反向電動勢越大，對電機(jī)檢測電路電氣元件傷害很大，進(jìn)而造成控制器失效。
[0005]參見圖1，現(xiàn)有的EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路如圖所示，其包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容Cl和電容C2，電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4構(gòu)成分壓電路，電容Cl和電容C2用于濾波。PHA_M1和PHB_M2-引腳分別接電機(jī)兩端檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過PHA_AD和PHB_AD進(jìn)入主芯片。同時，反向電動勢也會通過此路進(jìn)入主芯片，一旦主芯片被反向電動勢擊穿，則控制器會失效，所以保護(hù)PHA_AD和PHB_AD非常重要。其中，主芯片可采用型號為TMS320F28031的單片機(jī)實現(xiàn)。PHA_M1和PHB_M2_為接插件的兩個端子，與外部的電機(jī)對接。
[0006]上述電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路在實際工作環(huán)境中測試，電機(jī)能產(chǎn)生-2疒18V的反電動勢。而主芯片模擬口(PHA_AD和PHB_AD)的耐壓值為-0.3疒3.6V。
[0007]當(dāng)PHA_M1輸入18V時，經(jīng)過Rl和R2分壓，PHA_AD端的電壓為4.15V。
[0008]當(dāng)PHA_M1輸入-1.24V時，經(jīng)過Rl和R2分壓，PHA_AD端的電壓為-0.46V。
[0009]由上可知，上述電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路很容易超出主芯片模擬口的耐壓值，造成模擬Π擊穿。
實用新型內(nèi)容
[0010]因此，針對上述的問題，本實用新型提出一種EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，在現(xiàn)有檢測電路的基礎(chǔ)上，增加保護(hù)電路以及穩(wěn)壓電路，對反動電動勢進(jìn)行處理，保護(hù)主芯片的模擬口，從而解決現(xiàn)有技術(shù)之不足。
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是，EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，包括濾波電路、穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路和分壓電路，濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路并聯(lián)連接后，一端連接電機(jī)的輸出端，另一端連接分壓電路的輸入端，分壓電路的輸出端連接至主芯片，電機(jī)輸出的電壓分別經(jīng)過濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路之后，均傳輸至分壓電路進(jìn)行分壓，分壓之后傳輸至主芯片進(jìn)行檢測。其中，主芯片可采用型號為TMS320F28031的單片機(jī)實現(xiàn)。
[0012]進(jìn)一步的，所述穩(wěn)壓電路是由穩(wěn)壓二極管實現(xiàn)，所述保護(hù)電路是由開關(guān)二極管實現(xiàn)，所述濾波電路是由電容實現(xiàn)。更進(jìn)一步的，所述穩(wěn)壓二極管采用型號為BZT52C15的穩(wěn)壓二極管實現(xiàn)。所述保護(hù)電路是采用型號為1N4148W-7的開關(guān)二極管實現(xiàn)。
[0013]作為一種可行的方案，該EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，包括電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容Cl、電容C2、穩(wěn)壓二極管D1、穩(wěn)壓二極管D3、二極管D2和二極管D4，其連接關(guān)系如下:電阻Rl的一端連接電機(jī)，另一端連接電容Cl的一端、穩(wěn)壓二極管D3的負(fù)端、二極管D4的一端和電阻R2的一端，電容Cl的另一端、穩(wěn)壓二極管D3的正端和二極管D4的另一端均接地，電阻R2的另一端連接至主芯片、以及電阻R3的一端，電阻R3的另一端接地；電阻R4的一端連接電機(jī)，另一端連接電容C2的一端、穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)端、二極管D2的一端和電阻R5的一端，電容C2的另一端、穩(wěn)壓二極管Dl的正端和二極管D2的另一端均接地，電阻R5的另一端連接至主芯片、以及電阻R6的一端，電阻R6的另一端接地。
[0014]其中，電機(jī)的電壓經(jīng)過穩(wěn)壓二極管D3穩(wěn)壓后，再經(jīng)過電阻R2和電阻R3分壓，再傳輸至主芯片，反向電動勢通過此電路后，同樣被穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路消化掉，使得該電路輸出的電壓不超過主芯片模擬口的耐壓值，從而起到對主芯片的有效保護(hù)作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為【背景技術(shù)】的電路原理圖；
[0016]圖2為本實用新型的電路框圖；
[0017]圖3為本實用新型的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0018]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0019]本實用新型的EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，參見圖2，包括濾波電路、穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路和分壓電路，濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路并聯(lián)連接后，一端連接電機(jī)的輸出端，另一端連接分壓電路的輸入端，分壓電路的輸出端連接至主芯片，電機(jī)輸出的電壓分別經(jīng)過濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路之后，均傳輸至分壓電路進(jìn)行分壓，分壓之后傳輸至主芯片進(jìn)行檢測。
[0020]作為一種較佳的實施方式，所述穩(wěn)壓電路可由穩(wěn)壓二極管實現(xiàn)，例如型號為BZT52C15的穩(wěn)壓二極管。所述保護(hù)電路可由開關(guān)二極管實現(xiàn)，例如型號為1N4148W-7的開關(guān)二極管。所述濾波電路是由電容實現(xiàn)。
[0021]作為一個具體的實施例，參見圖3，該EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容Cl、電容C2、穩(wěn)壓二極管D1、穩(wěn)壓二極管D3、二極管D2和二極管D4，其連接關(guān)系如下:電阻Rl的一端連接電機(jī)，另一端連接電容Cl的一端、穩(wěn)壓二極管D3的負(fù)端、二極管D4的一端和電阻R2的一端，電容Cl的另一端、穩(wěn)壓二極管D3的正端和二極管D4的另一端均接地，電阻R2的另一端連接至主芯片、以及電阻R3的一端，電阻R3的另一端接地；電阻R4的一端連接電機(jī)，另一端連接電容C2的一端、穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)端、二極管D2的一端和電阻R5的一端，電容C2的另一端、穩(wěn)壓二極管Dl的正端和二極管D2的另一端均接地，電阻R5的另一端連接至主芯片、以及電阻R6的一端，電阻R6的另一端接地。主芯片可采用型號為TMS320F28031的單片機(jī)實現(xiàn)。其中，Rl起到限流作用，避免D3和D4直接PHA_M1，一旦電流過大就會燒毀D3和D4。
[0022]由于控制器的工作電壓最高為15.5V，所以正常輸入電機(jī)的電壓最高也為15.5V,所以在正常工作中15.5V以內(nèi)的電壓都必須正常檢測，所以穩(wěn)壓電路選取BZT52C15為15V的穩(wěn)壓二級管，電壓超過15V將穩(wěn)壓到15V。那么15V以內(nèi)的電壓既要正常檢測又不能損壞PHA_AD 口，這時需要對15V進(jìn)行分壓。
[0023]采用上述圖3所示的實施例的電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)PHA_M1輸入15V，經(jīng)過R1、R2和R3分壓后，PHA_AD的電壓為2.52V。當(dāng)PHA_M1端輸入18V電壓經(jīng)過D3穩(wěn)壓后為15V，再經(jīng)過R2和R3分壓后，PHA_AD端的電壓為3.6V。當(dāng)PHA_M1端輸入-2V，經(jīng)過D4 二極管保護(hù)后為-0.7V，再經(jīng)過R2和R3分壓后，PHA_AD端的電壓為-0.17V。
[0024]由此可見，當(dāng)PHA_M1產(chǎn)生-2V-18V的反向電動勢，此電路起到有效保護(hù)作用。
[0025]盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，其特征在于:包括濾波電路、穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路和分壓電路，濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路并聯(lián)連接后，一端連接電機(jī)的輸出端，另一端連接分壓電路的輸入端，分壓電路的輸出端連接至主芯片； 電機(jī)輸出的電壓分別經(jīng)過濾波電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路之后，均傳輸至分壓電路進(jìn)行分壓，分壓之后傳輸至主芯片進(jìn)行檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，其特征在于:所述穩(wěn)壓電路是由穩(wěn)壓二極管實現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，其特征在于:所述穩(wěn)壓二極管采用型號為BZT52C15的穩(wěn)壓二極管實現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，其特征在于:所述保護(hù)電路是由開關(guān)二極管實現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，其特征在于:所述保護(hù)電路是采用型號為1N4148W-7的開關(guān)二極管實現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，其特征在于:所述濾波電路是由電容實現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，其特征在于:該EPS電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路，包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容Cl、電容C2、穩(wěn)壓二極管D1、穩(wěn)壓二極管D3、二極管D2和二極管D4，其連接關(guān)系如下:電阻Rl的一端連接電機(jī)，另一端連接電容Cl的一端、穩(wěn)壓二極管D3的負(fù)端、二極管D4的一端和電阻R2的一端，電容Cl的另一端、穩(wěn)壓二極管D3的正端和二極管D4的另一端均接地，電阻R2的另一端連接至主芯片、以及電阻R3的一端，電阻R3的另一端接地；電阻R4的一端連接電機(jī)，另一端連接電容C2的一端、穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)端、二極管D2的一端和電阻R5的一端，電容C2的另一端、穩(wěn)壓二極管Dl的正端和二極管D2的另一端均接地，電阻R5的另一端連接至主芯片、以及電阻R6的一端，電阻R6的另一端接地。
【文檔編號】H02H9/04GK203941187SQ201420347626
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】吳曉秋 申請人:廈門嘉裕德汽車電子科技有限公司