基于F28335的旋转变压器接口电路的应用设计 .pdf

基于 F28335 的旋转变压器接口电路的应用设计 王海明;胡剑生;王旭昊;李嘉;杨新影 【摘要】文中分析了旋转变压器的工作原理，提出了角度跟踪观察器的解码算法。 基于 F28335 设计了旋转变压器的应用接口电路，应用 Multisim 软件对接口电路 进行仿真分析，并进行了实验验证。该接口电路具有误差小、实时性好、可靠性高、 抗干扰能力强等优点，能够实现电机在开、闭环工作方式下位置、速度的检测，具 有较高的应用价值。%This paper analyses the working principle of resolver,and shows a software decoding method - the angle tracking observer.The interface circuit for magslip based on F28335 was designed,Multisim software for simulation of interface circuit was used,and the test of interface circuit was validated.The interface circuit has the advantages of smaller error,good real-time performance,high reliability, strong anti-interference ability, can accurately detect the position and speed of motor in the open or closed loop mode, has higher application value. 【期刊名称】《电子设计工程》 【年(卷),期】2014(000)014 【总页数】4 页(P152-155) 【关键词】旋转变压器;角度跟踪观察器;F28335;接口电路 【作者】王海明;胡剑生;王旭昊;李嘉;杨新影 【作者单位】许继集团有限公司 河南 许昌 461000;许继集团有限公司 河南 许昌 461000;许继集团有限公司 河南 许昌 461000;许继集团有限公司 河南 许昌 461000;许继集团有限公司 河南 许昌 461000 【正文语种】中 文 【中图分类】TM383.2 旋转变压器简称“旋变”,是自动装置中的一类精密控制微电机，主要用于伺服控 制系统中。与光学编码器相比，旋转变压器不仅具有更好的抗震动、抗冲击、抗湿 度变化以及抗温度变化的能力，同时还具有价格低廉，组装简单，维修方便的特点 [1]。目前旋转变压器已广泛应用于卫星、电动汽车、机床、新能源发电、家电等 各种恶劣工作环境中，取得了较好的应用效果[2-3]。 文中通过分析旋变的工作原理，利用 F28335 控制芯片的特点，设计了一种接口电 路 ，结合相应的算法 ，实现接口电路的应用。 1 旋转变压器工作原理 旋转变压器是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的 交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持 某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。旋转变压器的分类方法有 很多 ，用于解算装置中的旋转变压器有以下 4 种形式： 1)正余弦旋转变压器 ：其输出电压与转子转角的函数关系呈正弦或余弦函数关系。 2)线性旋转变压器 ：其输出电压与转子转角呈线性函数关系。3)比例式旋转变压器 ： 其输出电压与转角呈比例关系。4)特殊函数旋转变压器 ：其输出电压与转角呈某一 给定的函数关系 （如正割函数、倒数函数、弹道函数、圆函数以及对数函数等 ）。 文中选多摩川正余弦旋转变压器 BRX 类型作为设计应用对象 ，其基本原理如图 1 所示。 图 1 BRX 旋转变压器的原理示意图 Fig. 1 Schematic diagram of the BRX resolver 如图 1 所示，此类旋变由一个旋转的励磁绕组、一对正交的定子绕组和一个辅助 变压器构成。励磁绕组随着电机轴一起旋转，励磁信号通过辅助变压器进行施加， 在正交的定子绕组上产生一组随转子角度变化的正余弦信号 U SIN 和 U COS [4]。 当给转子绕组施加一个励磁信号，即 E R 1- R 2 = E s i n ω t 时，假定定子、 转子绕组匝比为 k ：1 ，则两相正交定组中将感应如下信号： 式中 ：E—— 正弦波励磁电压幅值；ω——正弦波励磁电压角频