本實用新型涉及一種新能源汽車電機控制器PWM信號反饋與監控電路。
背景技術:
新能源汽車電機控制器PWM信號是實現IGBT模塊開通和關斷控制,進而實現電機轉矩和轉速控制的信號,也是實現整車控制的關鍵信號之一。因此,對PWM信號的監控是電機以及整車控制,特別是電機控制器功能安全設計的必然要求。
目前大多新能源汽車電機控制器一般僅通過IGBT模塊芯片實現驅動電源過/欠壓、IGBT管退飽和、有源鉗位、短路軟關斷、IGBT管柵極電壓狀態等之中的一種或多種保護和監控功能,而對于PWM信號的完整傳輸路徑,即從電機控制器的微控制單元輸出經必要的處理電路和IGBT模塊的驅動單元輸出至IGBT管柵極的PWM信號傳輸路徑缺乏監控,這對電機及整車的控制、車輛安全性能均十分不利,存在一定的安全隱患。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種新能源汽車電機控制器PWM信號反饋與監控電路,本電路實現PWM信號完整傳輸路徑的監控,確保電機及整車的有效控制,杜絕安全隱患,提高了車輛的安全性能。
為解決上述技術問題,本實用新型新能源汽車電機控制器PWM信號反饋與監控電路包括電機控制器的控制板和驅動板,所述控制板設有發送PWM信號的微控制單元和接收PWM信號的監控芯片,所述驅動板設有用于驅動IGBT模塊的驅動芯片,所述驅動芯片設有接收PWM信號的輸入級和驅動IGBT模塊的輸出級,本電路還包括PWM信號反饋單元,所述PWM信號反饋單元設于所述控制板并且信號輸入端分別連接驅動芯片輸入級的PWM信號輸入端和驅動芯片輸出級的PWM信號輸出端,所述PWM信號反饋單元的信號輸出端連接所述監控芯片的輸入端,所述監控芯片將所述驅動芯片輸入級的PWM信號和驅動芯片輸出級的PWM信號與微控制單元發送的PWM信號進行比較并將比較結果傳輸至所述微控制單元。
進一步,所述監控芯片對所述驅動芯片輸入級的PWM信號和驅動芯片輸出級的PWM信號與微控制單元發送的PWM信號進行比較的內容包括PWM信號的上升沿、下降沿、脈沖寬度和占空比。
由于本實用新型新能源汽車電機控制器PWM信號反饋與監控電路采用了上述技術方案,即本電路電機控制器的控制板設有發送PWM信號的微控制單元和接收PWM信號的監控芯片,電機控制器的驅動板設有用于驅動IGBT模塊的驅動芯片,驅動芯片設有接收PWM信號的輸入級和驅動IGBT模塊的輸出級,PWM信號反饋單元的信號輸入端分別連接驅動芯片輸入級的PWM信號輸入端和驅動芯片輸出級的PWM信號輸出端,PWM信號反饋單元的信號輸出端連接監控芯片的輸入端,監控芯片將驅動芯片輸入級的PWM信號和驅動芯片輸出級的PWM信號與微控制單元發送的PWM信號進行比較并將比較結果傳輸至微控制單元。本電路實現PWM信號完整傳輸路徑的監控,確保電機及整車的有效控制,杜絕安全隱患,提高了車輛的安全性能。
附圖說明
下面結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明:
圖1為本實用新型新能源汽車電機控制器PWM信號反饋與監控電路框圖。
具體實施方式
實施例如圖1所示,本實用新型新能源汽車電機控制器PWM信號反饋與監控電路包括電機控制器的控制板1和驅動板2,所述控制板1設有發送PWM信號的微控制單元11和接收PWM信號的監控芯片12,所述驅動板2設有用于驅動IGBT模塊3的驅動芯片21,所述驅動芯片21設有接收PWM信號的輸入級和驅動IGBT模塊3的輸出級,本電路還包括PWM信號反饋單元13,所述PWM信號反饋單元13設于所述控制板1并且信號輸入端分別連接驅動芯片21輸入級的PWM信號輸入端和驅動芯片21輸出級的PWM信號輸出端,所述PWM信號反饋單元13的信號輸出端連接所述監控芯片12的輸入端,所述監控芯片12將所述驅動芯片21輸入級的PWM信號和驅動芯片21輸出級的PWM信號與微控制單元11發送的PWM信號進行比較并將比較結果傳輸至所述微控制單元11。
優選的,所述監控芯片12對所述驅動芯片21輸入級的PWM信號和驅動芯片21輸出級的PWM信號與微控制單元11發送的PWM信號進行比較的內容包括PWM信號的上升沿、下降沿、脈沖寬度和占空比。
本電路實現對PWM信號完整傳輸路徑的監控,即從微控制單元輸出至驅動芯片及IGBT管柵極的PWM信號進行監控,兩部分監控的PWM信號經PWM信號反饋單元傳輸至監控芯片,由監控芯片與微控制單元發送的初始PWM信號進行綜合比較后,向微控制單元發送PWM信號的綜合監控狀態。
通常新能源汽車電機控制器的控制板上設計有專用的PWM信號監控芯片,該監控芯片可以是MCU、FPGA、CPLD或者其他ASIC等芯片,控制板上微控制單元發送的PWM信號除了向驅動芯片傳輸之外,同時也發送至監控芯片。PWM信號在到達驅動芯片輸入級時,除了通過驅動芯片繼續傳輸之外,在驅動芯片輸入級引腳處額外提供一路反饋信號,經PWM信號反饋單元傳輸至監控芯片的相應引腳。監控芯片對微控制單元發送的PWM信號和驅動芯片輸入級反饋的PWM信號進行捕獲和判斷,綜合監控兩路PWM信號的上升沿、下降沿、脈沖寬度、占空比等參數。
對PWM信號從驅動芯片輸入級到輸出級的監控,同樣驅動芯片輸出級的PWM信號經PWM信號反饋單元傳輸至監控芯片的相應引腳,由監控芯片對驅動芯片輸出級的PWM信號與微控制單元發送的PWM信號進行綜合比較監控。
監控芯片將以上兩部分的PWM信號監控狀態綜合后,向微控制單元發出PWM信號監控狀態信號,微控制單元根據PWM信號監控狀態信號判斷運行狀態,并執行必要的動作。