基于AU6802N1的旋转变压器接口电路设计

42-CHINA·May 栏目编辑：桂江一 ********************维修技巧新能源汽车旋转变压器工作原理与检修技巧◆文/福建省陈育彬技能大师工作室 陈育彬目前，新能源电动汽车驱动电机转子位置传感器广泛采用的类型是旋转变压器，英文单词为“resolver”，旋转变压器又被简称为“旋变”。

如果旋转变压器出现故障，电动汽车将无法上电和行驶。

为此，维修人员需要了解和掌握旋转变压器的工作原理和检修技巧。

一、旋转变压器的工作原理如图1所示，旋转变压器主要由励磁线圈(线圈A)、正弦线圈(线圈B)、余弦线圈(线圈C)以及一个形状不规则的金属转子组成。

励磁线圈是输入侧线圈，正弦和余弦线圈是空间上呈90°分布的输出侧线圈，金属转子固定在驱动电机轴上。

大部分电动汽车由电机控制器(MCU)负责监测旋转变压器的信号，根据旋转变压器输出的正弦(SINE)和余弦(COSINE)信号，MCU通过内部的旋变编码器解析后便可获得驱动电机当前的转子位置。

在点火开关置于ON 位置时，MCU输出一个交流电、一定频率的励磁信号至励磁线圈(不同车型的交流电压不一样)，励磁线圈获得励磁信号后生成一个环绕正弦线圈、余弦线圈以及不规则形状转子的磁场。

MCU监测正弦线圈和余弦线圈分别产生的正弦、余弦信号，通过比较这两个信号，MCU便能确定驱动电机转子的旋转角度、转速和旋转方向(正转或反转)。

如果旋变信号失效或丢失，车辆将无法上电和行驶。

二、旋转变压器的安装位置旋转变压器固定在电机定子上，它和转子同轴安装，北汽EU260驱动电机旋转变压器如图2所示。

2022款特斯拉Model 3四驱版前驱动电机位置传感器和后驱动电机位置传感器的类型均为旋转变压器，均为3个绕组，共6根线。

但是，早期特斯拉电动汽车驱动电机安装的不是6根图1 旋转变压器内部结构原理图线的旋转变压器，而是4根线的电机编码器(Motor Encoder)。

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基于单片机简易数控直流电压源的毕业设计湖南工业大学本科生毕业设计I（2007届）本科生毕业设计简易数控电压源的设计 学院、系：电气与信息工程学院 专业：自 动 化 学 生 姓名：刘 慧 班级：自本0302班 学号 46030212 指导教师姓名：宋树祥 职称 讲师 最终评定成绩：湖南工业大学本科生毕业设计2007年6月II湖南工业大学本科生毕业设计湖南工业大学本科生毕业设计简易数控电压源的设计院（系）：电气与信息工程学院专业：自动化学号：46030212学生姓名：刘慧指导教师：宋树祥讲师2007年 6月I湖南工业大学本科生毕业设计摘要本设计以AT89S52单片机为核心控制芯片，实现数控直流电源功能的方案。

设计采用8位精度的DA转换器DAC0832、三端可调稳压器LM350和一个UA741运算放大器构成稳压源，实现了输出电压范围为＋1.4V～+9.9V，电压步进0.1V的数控稳压电源，最大纹波只有10mV，具有较高的精度与稳定性。

另外该方案只采用了5个按键实现输出电压的方便设定，具有设定值调整，微调（步进量0.1），粗调（步进量1）三种调整功能，显示部分我们采用了三位一体的数码管来显示输出电压值。

我们自行设计了 12V和5V电源为系统供电。

该电路的原理是通过MCU控制DA的输出电压大小，通过放大器放大，放大后的电压作为LM350的参考电压，真正的电压还是由电压模块LM350输出。

利用5个按钮调整电压、并且通过共阴极三位一体LED显示输出的电压值。

设计使用3三位一体数码管，可以显示三位数，一个小数位，比如可以显示5.90V，采用动态扫描驱动方式。

与传统的稳压电源相比具有操作方便，电源稳定性高以及其输出电压大小采用数码显示的特点。

关键词：数控，步进，三端可调稳压器I湖南工业大学本科生毕业设计ABSTRACTThe design is with the MCUAT89S52 for the core control chip,which carry out the project that the function of the number controls the direct current powersupply.Designed with the precision of eight DA converter DAC0832,three-adjustable regulators LM350 and a UA741 Operational Amplifiers constitute Regulators source, the output voltage range of +1.4 V ~ +9.9 V, 0.1V voltage step NC Regulators Power, it has with high precision and stability and only have the biggest ripple of 10 mV. Meanwhile, the program used only five keys to achieve the convenience of the output voltage setting ,with setting value adjustments. It has three kinds of adjustfunction,which can carry out micro-adjustment (Stepping volume 0.1)and the coarse adjustment (Stepping volume 1). The show part we have adopted a three-dimensional digital pipe to show the output voltage value. And we designed the 12V and 5V power supply system for electricity. The principle of that electric circuit was that the output voltage size which passes the MCU to control DA, passing the amplifier amplification, and the voltage is the reference voltage of the LM350. And the real voltage is still the LM350 outputs are from the voltage mold piece. Making use of five buttons to adjustment voltages, and pass the total cathode Christian Trinity LED to display the output's voltage .In this design I used 3 piece code tubes, which can show three position numbers, one of them is a fraction position. for example ,it can show a 5.90 Vs. In this design I adopt the scan to drive way is dynamic state sweep. With traditional steady press power supply to compare to have an operation convenience, the power supply stability high characteristics, its exportation electric voltage size adoption figures show.Keywords: Numerical Control, Stepping,Three-adjustable regulatorsII湖南工业大学本科生毕业设计目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究状况 (1)1.3 课题研究方法 (2)第2章数控电压源的总体方案介绍 (3)2.1 数控电压源的方案论证 (3)2.1.1 方案一：采用单片机的数控电压源的设计 (3)2.1.2 方案二：采用调整管的双计数器的数控电压源的设计 (3)2.1.3 方案三：采用调整管的十进制计数器的数控电压源的设计 (4)2.2 数控电压源的方案比较 (5)2.2.1 数控部分的比较 (5)2.2.2 输出部分的比较 (5)2.2.3 显示部分的比较 (5)第3章数控电压源的工作原理 (6)3.1 整机电路框图 (6)3.2 工作原理 (6)3.2.1 DA转换电路工作原理 (6)3.2.2 电压调整电路工作原理 (7)3.2.3 数值计算 (8)第4章单元电路工作原理 (9)4.1 时钟电路 (9)4.1.1 时钟振荡电路图 (9)4.1.2 时钟信号的产生 (9)4.2 复位电路 (9)4.3 键盘接口电路 (10)4.3.1 键盘电路 (10)4.3.2 键盘电路工作原理 (10)4.4 显示接口电路 (11)III湖南工业大学本科生毕业设计4.4.1 显示电路原理 (11)4.4.2 LED显示方式 (12)4.4.3 显示电路原理图 (12)4.5 DA转换电路 (13)4.6 电源电路 (13)4.6.1 稳压器78L12和79L12 (13)4.6.2 电源电路原理图 (14)4.7 所用主要芯片 (14)4.7.1 单片机AT89S52 (14)4.7.2 芯片ADC0832 (15)4.7.3 LM350 (17)4.7.4 运放UA741 (18)第5章数控电压源的软件系统 (20)5.1 主程序 (20)5.2 子程序 (21)5.2.1 中断子程序 (21)5.2.2 显示子程序 (22)5.2.3 键扫子程序 (23)第6章电路的调试 (24)6.1 硬件的调试 (24)6.1.1 硬件调试过程 (24)6.1.2 电路数据的测试 (25)6.2 软件的调试 (26)第7章数控电压源的使用说明 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录1整机电路原理图 (31)附录2元器件清单 (32)IV湖南工业大学本科生毕业设计附录3源程序清单 (33)（1）主程序的源程序清单 (33)（2）外中断1子程序的源程序清单 (35)（3）显示子程序的源程序清单 (36)（4）键扫子程序的源程序清单 (37)（5）延时及启动0832子程序的源程序清单 (38)V湖南工业大学本科生毕业设计第1章绪论1.1 研究背景及意义数控直流电压源是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。

研制开发单相变三相纯正弦波电路设计林春景1，崔晓1，刘杰锋广州510450；2.广州东芝白云菱机电力电子有限公司，广东交流转变为三相对称380 V交流，转变后的三相交流一般都夹杂着较高的三次谐波，如果用这种三相电源长时间给三相交流电机供电，将会导致电机发热严重，从而影响电机的寿命。

为了解决这个问题，芯片能产生自带死区控制的三相纯正弦波信号的特点，对芯片外围电路设置反馈保护电路，使它工作在三相同步开环调压模式。

经安装和调试，其性能指标达到预期目标。

Design of Single-Phase to Three-Phase Based on EG8030LIN Chunjing1, CUI Xiao1, LIU JiefengUniversity Electronic and Information Engineering Department, Guangzhou.Guangzhou Toshiba Bai Yunling Machine Power Electronics Co., Ltd., GuangzhouV AC is transformed into three-phase symmetricalphase AC after transformation generally has higher third harmonics. If the three-phase power supply is supplied to the图1 斩波升压电路1.2 采用工频变压电路如图2所示，220 V交流电经桥式整流滤波会产生0.9～1.4倍的直流电压，正常负载时为260 V左右，为三相桥式逆变电路提供电源，此电路由三相纯正弦波发生器产生，通过驱动电路来控制，从而产生三相对称92 V交流电，再经工频变压器升压电路变成三相对称380 V交流电。

图2 工频变压电路上述两个方案都能产生三相对称380 V交流电，有三相不对称保护功能，但方案1采用斩波升压电路虽然体积小，重量轻，但是可靠性差，而由于方案2工频升压电路的隔离，使得电动机对逆变器的冲击较小，可靠性高，所以决定采用方案2进行设计。

21位双通道旋转变压器解码及测试数据分析刘红伟;范永坤;何勇【摘要】设计了一种基于CPLD的21位分辨率双通道旋转变压器的解码及精度测量方案.通过CPLD对AD2S82A解码输出的两路并行16位数据进行读取、纠错、编码、输出,最后输出21位角度信号,这样整个测角系统就成为了主系统的一个外设.实验中搭建测试平台,用自准直仪和多面棱镜对该测角系统精度进行测量.结果表明,测角误差均方根值达到20″,经系统误差修正后整个系统测角误差均方根值达到9.46″.最后本文对测角系统的系统误差产生原因进行了分析.%A scheme of an angle measurement circuit for the two-speed resolver is designed, which includes the decoding and measurement of the precision. The 16-bits data of parallel communication of the two AD2S82A is read, corrected, and assembled by CPLD. According to the requirement of the main system, the CPLD completes the pretreatment of the data from the AD2S82A and outputs the parallel data of the angle information, the bits of which are up to 21-bits. With the CPLD, this angle measurement system becomes one single peripheral of the main system. A scheme of measurement test is carried out with collimator and prism in the laboratory. The results achieve the designed functions of the scheme completely and the error by Root Mean Square (RMS) of the single angle measurement circuit is 20 arcseconds, which reaches 9.46 arcseconds after correcting the systemic error with software. Lastly, the causations of the systemic error of the angle measurement circuit are indicated.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2012(039)011【总页数】7页(P144-150)【关键词】双通道旋转变压器;CPLD;自准直仪【作者】刘红伟;范永坤;何勇【作者单位】中国科学院光电技术研究所,成都610209;中国科学院光电技术研究所,成都610209;中国科学院光电技术研究所,成都610209【正文语种】中文【中图分类】TN14无刷旋转变压器承受高、低温，抗冲击和振动的能力要大大强于光电编码器，且采用环形变压器结构避免了电刷的使用，因此永磁交流伺服电动机的位置与速度传感元件多选用无刷旋转变压器[1]。