[发明专利]一种基于CCM工作模式Flyback电路的电机母线电压采样电路

说明书

本发明公开了一种基于CCM工作模式Flyback电路的电机母线电压采样电路，包括Flyback单元和采样单元；所述Flyback单元包括DC/DC主芯片、功率变换回路和恒定的电阻负载，所述功率变换变压器的原边连接电机母线的薄膜电容，副边连接电阻负载，DC/DC主芯片向功率变换变压器输入驱动的PWM信号；所述采样单元包括MCU控制器和信号采样电路，所述MCU控制器通过信号采样电路采集功率变换变压器输出电压，和DC/DC主芯片提供的驱动PWM信号占空比D参数，进而计算电机母线电压。本发明充分利用了电机控制器的紧急电源的放电电路，以及充分利用低压信号的采样，间接测试出母线电压，保证了采样电路的响应快速性,且不引人高压侧的干扰，又能够节省高压器件的成本。

技术领域

本发明属于新能源汽车领域，特别涉及一种基于CCM工作模式Flyback 电路的电机母线电压采样电路

背景技术

随着汽车电子的快速发展，新能源汽车在最近几年有着快速的发展；这就 对汽车的安全和可靠性有更高的要求。电机先进的控制策略更加是汽车安全性 和可靠性的基础。由于汽车电子控制器先进控制策略的要求，需要对驱动器的 薄膜电容的电压进行采样；这样能够有效地及时地监控薄膜电容的电压，保证 对电机的有效的控制操纵性能，同时能够随时保证母线电脑的安全。本专利结 合汽车的基本需求和功能安全需求出发，设计了一个间接采样的电机控制器母 线电压检测电路；依靠紧急电源的DC/DC电路来间接地采样母线电压。

现有技术中，母线电压采样电路主要是电压传感器或者分压电阻采样两种 方式。一般传感器的方式会有传感器的高成本、需要传感器供电电路、滤波调 理电路的劣势；采用电阻分压的方式直接检测母线电压，具体参考公开的专利 文献1和2。

专利文献1(公开号：CN 207625279 U)公开了一种直流母线电压的检测 和保护电路，该电路包括在待测直流母线正负极之间串联接入至少两个电阻， 其中与直流母线负极端连接的电阻为采样电阻，其余电阻为分压电阻，且采样 电阻的两端输出测量电压Vd_cm；测量电压连接滤波电路，滤波电路连接一个模 拟隔离芯片，模拟隔离芯片连接差分放大及转换电路；其中模拟隔离芯片输出 倍数增益或者单位增益的模拟信号；所述差分放大及转换电路输出信号直接连 接控制器的ADC模块端口或模数转换芯片。

专利文献2(公开号：CN 108802446 A)公开了一种工业机器人控制母线 电压检测电路,该电路包括高阻隔离分压电路、输入电压钳位电路、差分放大 电路、电压跟随电路、输出电压钳位电路；本发明打破传统采用霍尔元件进行 电压检测的方法，节约了传感器以及相关的供电和处理电路。

采用电阻分压的方式直接检测母线电压，也具有几个方面的缺陷：1、需 要使用高压高精度电阻；2、直接采样电路易引入母线的干扰；3、需要设计 滤波、调理电路。

发明内容

本发明目的是：提供一种基于CCM工作模式Flyback电路的电机母线电 压采样电路，通过MCU的IO端口采样DC/DC电路的输出占空比D，避免直 接采样母线电压，不但能够避免母线电压的干扰，同时能够减少滤波、调理电 路，可以直接采样芯片输出的信号得到占空比D大小，保证了母线电压采样 的精度和准确性。

本发明的技术方案是：

一种基于CCM工作模式Flyback电路的电机母线电压采样电路，包括 Flyback单元和采样单元；所述Flyback单元包括DC/DC主芯片、功率变换回 路和恒定的电阻负载，所述功率变换回路的功率变换变压器的原边连接电机母 线，副边连接电阻负载，DC/DC主芯片向功率变换变压器输入驱动的PWM信 号；所述采样单元包括MCU控制器和信号采样电路，所述MCU控制器通过 信号采样电路采集功率变换变压器输出电压，和DC/DC主芯片输入PWM信号占空比D参数，进而计算电机母线电压。

优选的，所述Flyback单元工作在电流连续模式,即CCM模式下。