[实用新型]一种基于CPLD的电机控制器电路模块

说明书

本实用新型公开了一种基于CPLD的电机控制器电路模块，包括MCU主芯片，还包括一CPLD芯片，CPLD芯片与外部有源晶振连接，所述CPLD芯片包括：一时钟可编程模块，一过压检测可编程模块，一过流检测可编程模块，一死区检测可编程模块，一驱动器检测可编程模块，一单向总线缓冲器及或门驱动集成可编程模块，一编码器可编程模块。本实用新型利用CPLD芯片代替逻辑电路的方式，简化了复杂的硬件电路的布局，可以简化电机控制器的逻辑电路(包括故障信号的检测和判定)，减少硬件电路的布局空间，同时提高硬件电路保护的快速性，而且可节约MCU主芯片的IO端口，使MCU主芯片内部处理简单高效。而且电路中减少了复杂的逻辑器件，依靠硬件编程语言，提高系统的智能化程度。

技术领域

本实用新型涉及电路模块领域，特别涉及一种应用于新能源汽车中的电机控制系统中，可对控制系统反馈的电流、电压、故障信号等作出快速响应的基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)的电机控制器电路模块。

背景技术

目前，新能源汽车的电机控制系统通过硬件搭建电路，采集电机控制器的电压、电流、驱动器故障信号及PWM(脉冲宽度调制)信号，判定电路的故障状态，并将信号反馈给MCU(微控制器)进行软件检测和保护，MCU检测到故障信号时，需要中断当前的程序对故障信号做出处理，这需要一定的反应时间，不能在短时间内关断PWM的输出，这种处理方式延缓了后续的故障保护，极易导致IGBT(绝缘栅双极型晶体管)烧毁，降低了系统的故障保护可靠性。而且这种连接结构的MCU需要多个主芯片的IO端口。

实用新型内容

为了提高电机控制系统的快速响应能力，增强系统的可靠性，本实用新型提供一种基于CPLD硬件检测故障信号并做出快速响应的控制电路模块，该电路模块直接在MCU主芯片外部加入CPLD芯片，代替逻辑硬件电路，通过CPLD芯片的可编程控制快速检测电机控制器的故障状态，实现不依靠MCU芯片独立对系统进行快速保护。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于CPLD的电机控制器电路模块，包括MCU主芯片，其特征在于，还包括一CPLD芯片，所述CPLD芯片与外部有源晶振连接，所述CPLD芯片包括：

一时钟可编程模块，所述时钟可编程模块输入信号为CLK的信号，将得到相应时钟信号CLKO提供给MCU主芯片工作；

一过压检测可编程模块，所述过压检测可编程模块用以检测由电机控制器输入的电压信号UI，通过滤波，判定其是否过压，同时输出UO信号；

一过流检测可编程模块，所述过流检测可编程模块用以检测由电机控制器输入的电流信号II，通过滤波，判定其是否过流，同时输出IO信号；

一死区检测可编程模块，所述死区检测可编程模块输入的PWM信号为主控输出的PWM信号，所述死区检测可编程模块用以检测PWM死区时间是否在设定的时间段内，通过滤波，根据判定结果输出PWM故障状态PWMDEAO信号；

一驱动器检测可编程模块，所述驱动器检测可编程模块输入的IPM信号为驱动器故障的输出信号，通过滤波，在设定时间段判定是否故障，同时输出IPMO信号；

一单向总线缓冲器及或门驱动集成可编程模块，所述单向总线缓冲器及或门驱动集成可编程模块用以将所述UO信号、IO信号、PWMDEAO信号、IPMO信号进行集成后对PWM的信号进行输出；同时输出驱动状态信号DRIVESP与MCU主芯片的EMGSTOPB中断端口连接，驱动状态处于故障态时，MCU主芯片可快速进入软件中断，中断PWM输出，同时CPLD芯片自身可不通过MCU主芯片快速关断PWM输出；

一编码器可编程模块，所述编码器可编程模块用以对所述UO信号、IO信号、PWMDEAO信号、IPMO信号的输出信号通过二进制数进行编码，编码后输出信号，此信号输入到MCU主芯片的主控端口。