本发明涉及电机输出辅助电源,具体涉及一种应用于电机驱动系统的辅助电源电路。
背景技术:
1、电机的电驱动系统作为电动汽车唯一的动力输出,电驱动系统的性能直接影响整车的动力性、舒适性和经济性等方面,且电机驱动系统的辅助开关电源是电驱动系统的核心部件之一,辅助开关电源的稳定性直接影响电机的稳定性和可靠性。
2、通常采用霍尔传感器对高性能永磁同步电机控制系统的相电流进行采样,即将霍尔传感器串入伺服电机相线中,基于原边导线的电磁场原理将相线的电流信号转换为比例关系的模拟电压信号,再将相电流转换为正交的励磁电流和转矩电流,以实现电流的精确控制。但永磁同步电机相电流的精度不仅与霍尔电流传感器的精度和稳定性相关,还与电流采样电路的供电电源性能、驱动板电磁干扰相关。在相关技术中,永磁同步电机控制系统驱动的电源采用反激式多路输出开关电源,该电源电路开关器件的导通与关断使得电流上升率和电压上升率过大,产生较高的电磁干扰和谐波污染,降低了霍尔电流传感器测量相电流的精度,即降低永磁同步电机先进控制算法的控制效果。
3、因此,如何提供一种低电磁干扰、稳定性高的电机驱动系统的辅助电源电路,是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明提供一种应用于电机驱动系统的辅助电源电路,以解决上述技术问题中的至少之一。
2、为达到上述目的及其他相关目的,本技术提供的技术方案如下。
3、本技术提供了一种应用于电机驱动系统的辅助电源电路,所述辅助电源电路包括原边电源供电模块、变压器、副边电源输出模块、控制模块;
4、所述原边电源供电模块,用于提供第一电压;
5、所述变压器,与所述原边电源供电模块形成供电回路,对所述第一电压进行电压转换;
6、所述副边电源输出模块,接所述变压器的多个副边线圈,用于对所述多个副边线圈输出的电压进行整流,以对外输出多路第二电压,其中所述多路第二电压用于为电机驱动系统供电;
7、所述控制模块,用于对所述供电回路的电流进行采样并反馈所述多路第二电压,根据采样电流和所述多路第二电压控制所述供电回路的通断,以调节所述第一电压。
8、可选地,所述原边电源供电模块包括直流电源、nmos管、第一电容,所述直流电源的正极经所述第一电容后接第一模拟地端,所述变压器中原边线圈的第一端接所述直流电源的正极,所述nmos管的漏极接所述变压器中原边线圈的第二端,所述nmos管的源极接所述直流电源的负极,所述直流电源的负极接所述第一模拟地端。
9、可选地,所述副边电源输出模块包括四个第一输出单元和两个第二输出单元,所述第一输出单元包括第一二极管、第一极性电容、第二电容,所述第一二极管的阳极接所述变压器中第一副边线圈的第一端,所述第一二极管的阴极接所述第一极性电容的正极,所述第一极性电容的负极接所述变压器中第一副边线圈的第二端,所述第二电容的第一端接所述第一二极管的阴极,所述第二电容的第二端接所述变压器中第一副边线圈的第二端;所述第二输出单元包括第二二极管、第三二极管、第二极性电容、第三极性电容、第三电容及第四电容,所述第二二极管的阳极接所述变压器中第二副边线圈的第一端,所述第二二极管的阴极接所述第二极性电容的正极,所述第二极性电容的负极接所述变压器中第二副边线圈的第二端,所述第三电容的第一端接所述第二二极管的阴极,所述第三电容的第二端接所述变压器中第二副边线圈的第二端,所述变压器中第三副边线圈的第一端接所述变压器中第二副边线圈的第二端,所述第三极性电容的正极接所述变压器中第三副边线圈的第一端,所述第三极性电容的负极接所述第三二极管的阳极,所述第三二极管的阴极接所述变压器中第三副边线圈的第二端,所述第四电容的第一端接所述变压器中第三副边线圈的第一端,所述变压器中第三副边线圈的第一端为地端,所述第四电容的第二端接所述第三二极管的阳极,其中,所述副边电源输出模块对外输出所述多路第二电压。
10、可选地,所述控制模块包括电流采样单元、电压反馈单元和驱动单元,所述电流采样单元串接于所述供电回路中,对所述供电回路中的电流进行采样,得到所述采样电流;所述电压反馈单元的输入端接所述多路第二电压,依次对所述多路第二电压进行反馈且产生对应的电压反馈信号;所述驱动单元接所述电流采样单元和所述电压反馈单元,基于所述采样电流和所述电压反馈信号产生控制信号,所述控制信号用于控制所述供电回路的通断。
11、可选地,所述电流采样单元包括电流互感器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四二极管、第五电容,所述电流互感器中原边线圈的第一端接所述直流电源的正极,所述电流互感器中原边线圈的第二端接所述变压器中原边线圈的第一端,所述电流互感器中副边线圈的第一端接所述第四二极管的阳极,所述第四二极管的阴极经串接的第一电阻、第五电容后接所述第一模拟地端,所述第四二极管的阴极还经所述第二电阻后接所述第一模拟地端,所述电流互感器中副边线圈的第一端还接所述第三电阻的第一端,所述第三电阻的第二端接所述电流互感器中副边线圈的第二端,所述电流互感器中副边线圈的第二端还接所述第一模拟地端,其中,所述第一电阻和所述第五电容的公共端对外输出所述采样电流。
12、可选地,所述电压反馈单元包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第六电容、第七电容、第一发光二极管、光电耦合器及稳压器,所述第四电阻的第一端接所述光电耦合器中发光二极管的阳极,所述第四电阻的第二端接所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端,所述光电耦合器中发光二极管的阴极接所述第五电阻的第二端,所述第六电容的第一端接所述第五电阻的第二端,所述第六电容的第二端接所述第六电阻的第二端,所述第六电阻的第二端还接所述第八电阻的第一端,所述第八电阻的第一端还接所述稳压器的控制端,所述第七电阻的第二端接所述第一发光二极管的阳极,所述第一发光二极管的阴极接所述第八电阻的第二端,所述第八电阻的第二端还接所述稳压器的阳极,所述稳压器的阳极还接地端,所述稳压器的阴极接所述第五电阻的第二端,所述第七电容的第一端接所述光电耦合器中三极管的集电极,所述第七电容的第二端接所述光电耦合器中三极管的发射极,所述光电耦合器中三极管的发射极还接所述第一模拟地,其中,所述光电耦合器中三极管的集电极为所述电压反馈信号,所述第四电阻的第二端接所述多路第二电压。
13、可选地,所述驱动单元包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一芯片、第八电容、第九电容、第十电容、第二发光二极管,所述第九电阻的第一端接所述直流电源的正极,所述第九电阻的第一端还经所述第八电容后接所述第一模拟地端,所述第九电容与所述第八电容并联,所述第九电阻的第二端接所述第二发光二极管的阳极,所述第二发光二极管的阴极接所述第一芯片的电源端,所述第一芯片的基准电压参考端经所述第十电阻后接所述第一芯片的控制端,所述第一芯片的控制端经所述第十电容后接所述第一模拟地端,所述第一芯片的基准电压参考端还经所述第十一电阻后接所述第一芯片的补偿端,所述第一芯片的地端接所述第一模拟地端,所述第一芯片的反馈端接所述第一模拟地端,其中,所述第一芯片的补偿端接所述电压反馈信号,所述第一芯片的电流采样端接所述采样电流,所述第一芯片的输出端对外输出所述控制信号。
14、可选地,基于所述电压反馈单元中第六电阻和第八电阻对所述第二电压进行分压,当所述第二电压大于预设电压阈值,所述稳压器导通,所述光电耦合器的发光二极管导通,所述光电耦合器的三极管导通,将所述第一芯片的补偿端进行下拉,所述第一芯片基于所述采样电流和所述电压反馈信号调节所述控制信号的占空比。
15、可选地,所述驱动单元还包括三极管及第十二电阻,所述三极管的集电极接所述第一芯片的基准电压参考端,所述三极管的基极接所述第一芯片的控制端,所述三极管的发射极经所述第十二电阻后接所述第一芯片的电流采样端。
16、可选地,所述驱动单元还包括第五二极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻,所述第一芯片的输出端接所述第十三电阻的第一端,所述第十三电阻的第二端接所述第五二极管的阳极,所述第五二极管的阴极经所述第十四电阻后接所述第一芯片的输出端,所述第十三电阻的第二端还经所述第十五电阻后接所述第一模拟地,所述第十三电阻的第二端输出所述控制信号。
17、本技术提供一种应用于电机驱动系统的辅助电源电路,该电路包括:原边电源供电模块、变压器、副边电源输出模块及控制模块,原边电源供电模块提供第一电压,变压器与原边电源供电模块形成供电回路,通过变压器对第一电压进行电压转换,通过副边电源输出模块将变压器多个副边线圈的电压进行整流,得到多路第二电压,通过控制模块对供电回路进行电流采样,并反馈多路第二电压,通过采样电流和多路第二电压控制供电回路的通断,以改变第一电压的大小,进而调节多路第二电压的大小,通过多路第二电压对电机驱动系统进行供电。本技术提供稳定的第一电压,通过变压器对第一电压进行电压变换以对电机驱动系统提供稳定的电压源,且可根据采样电流和多路第二电压调节变压器原边电压的大小,该电源在调节电压源时,多路供电电压之间相互隔离,不会产生电磁干扰和谐波污染,不会对霍尔电流传感器测量相电流的精度产生影响,以提升车辆在运行中的可靠性和稳定性。
18、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。