一种电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路及方法与流程

allin2026-02-07  8


本发明涉及半导体集成电路设计,具体涉及一种电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路及方法。


背景技术:

1、在电机驱动系统的运行过程中,需要对电机驱动系统相关端口进行驱动正弦信号的实时收集,以充分获取电机驱动系统运行信息。

2、在电机驱动系统运行时,由于应用系统外围电机电感换流、系统供电不稳定、驱动功率管切换等因素的影响,造成相关端口的驱动正弦信号中还夹杂了突变变化电压或突变变化电流等大干扰噪声情形,即实际从相关端口中收集到的是同时包含了正常驱动正弦信号以及大干扰噪声的原始信号,如此非常影响控制系统对相关端口驱动正弦信号的收集动作,若不加以处理,则易导致控制系统无法充分或合理获取电机驱动系统运行信息,造成控制不稳定,令电机驱动系统易出现运行不良甚至出现故障损坏的情况。

3、由此可见,如何在干扰噪声发生时保证电机驱动系统的正常信号收集是项亟需研究的项目。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是如何在干扰噪声发生时收集电机驱动系统的正常驱动正弦信号。

2、为了解决上述技术问题,本发明提供了一种电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路,具有用于收集原始信号的端口in和用于输出信号的端口out,所述电路包括:

3、噪声衰减一单元,包括第一nmos管n1、第二nmos管n2,其中,所述第一nmos管n1的漏极连接至所述端口in;所述第二nmos管n2的漏极连接至所述端口out;

4、噪声衰减二单元,所述噪声衰减一单元的输出端与所述噪声衰减二单元的输入端连接;以及

5、信号收集单元,所述噪声衰减二单元的输出端与所述信号收集单元的输入端连接。

6、进一步的,所述噪声衰减一单元、所述噪声衰减二单元以及所述信号收集单元之间设置有传输信号的端口v1、端口v2、端口v3、端口v4、端口v5与端口v6。

7、进一步的,所述噪声衰减一单元还包括偏置电流源ib、第一限电压二极管d1以及第二限电压二极管d2,其中:

8、所述偏置电流源ib的负端连接端口gnd,所述端口gnd为参考地;

9、所述偏置电流源ib的正端、所述第一nmos管n1的栅极、所述第二nmos管n2的栅极以及所述第一限电压二极管d1的正端均连接至所述端口v5;

10、所述第一nmos管n1的漏极连接所述端口in;

11、所述第一nmos管n1的源极连接所述端口v3;

12、所述第二nmos管n2的漏极连接所述端口out;

13、所述第二nmos管n2的源极连接所述端口v2;

14、所述第一限电压二极管d1的负端和所述第二限电压二极管d2的负端均连接至所述端口v6;

15、所述第二限电压二极管d2的正端连接所述端口v1。

16、进一步的,所述噪声衰减二单元包括第一pmos管p1、第三nmos管n3以及第一电阻r1,其中:

17、所述第一pmos管p1的栅极连接所述端口v5;

18、所述第一pmos管p1的源极以及所述第三nmos管n3的漏极均连接至所述端口v3;

19、所述第三nmos管n3的栅极连接所述端口v6;

20、所述第一电阻r1的上端以及所述第三nmos管n3的源极均连接至所述端口v4;

21、所述第一电阻r1的下端以及所述第一pmos管p1的漏极均连接至所述端口gnd。

22、进一步的,所述信号收集单元包括第一三极管q1、第一电容c1以及第二电容c2,其中:

23、所述第一电容c1的上端连接所述端口v4;

24、所述第一电容c1的下端、所述第二电容c2的上端以及所述第一三极管q1的基极均连接至所述端口v1;

25、所述第二电容c2的下端以及所述第一三极管q1的发射极均连接至所述端口gnd;

26、所述第一三极管q1的集电极连接所述端口v2。

27、进一步的,所述第二电容c2的容值为所述第一电容c1的容值的40-60倍。

28、一种电机驱动系统中的抗噪声信号收集方法,应用于所述的电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路,所述方法包括:

29、所述噪声衰减一单元工作将所述端口in收集的原始信号转变为电压信号,且产生电流源ib,以初步限制所述端口v2与所述端口v3的电压波动范围;

30、所述噪声衰减二单元工作使得在所述端口v4的原始信号中的大干扰噪声成分得到二次衰减,并通过所述电阻r1使得电路自动泄放掉所述二次衰减后剩余所述大干扰噪声的直流成分;

31、将剩余的原始信号经由所述第一电容c1与所述第二电容c2构成的传播通道到达所述端口v1并被所述第一三极管q1的基极收集,且通过所述第一三极管q1的电流放大作用、形成能合理反映电机驱动系统运行信息的电流。

32、进一步的,所述方法还包括:

33、所述反应电机驱动系统运行信息的电流由所述第二nmos管n2转换并在所述端口out位置形成能合理反映电机驱动系统运行信息的输出信号。

34、进一步的,所述电流源ib流经所述第一限电压二极管d1、所述第二限电压二极管d2以及所述第一三极管q1的发射极至所述端口gnd。

35、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

36、本发明从电机驱动系统的相关端口收集到同时包含了正常驱动正弦信号以及大干扰噪声的原始信号后,通过噪声衰减一单元以及噪声衰减二单元的逐级串接分解作用,尽可能地剔除掉原始信号中来源于电机驱动系统运行时所产生的大干扰噪声,并最终形成能合理反映电机驱动系统运行信息的输出信号,使得控制系统能够充分、合理获取电机驱动系统的运行信息。



技术特征:

1.一种电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路,具有用于收集原始信号的端口in和用于输出信号的端口out,其特征在于,所述电路包括:

2.根据权利要求1所述的电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路,其特征在于,所述噪声衰减一单元(1)、所述噪声衰减二单元(2)以及所述信号收集单元(3)之间设置有传输信号的端口v1、端口v2、端口v3、端口v4、端口v5与端口v6。

3.根据权利要求2所述的电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路,其特征在于,所述噪声衰减一单元(1)还包括偏置电流源ib、第一限电压二极管d1以及第二限电压二极管d2,其中:

4.根据权利要求2所述的电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路,其特征在于,所述噪声衰减二单元(2)包括第一pmos管p1、第三nmos管n3以及第一电阻r1,其中:

5.根据权利要求2所述的电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路,其特征在于,所述信号收集单元(3)包括第一三极管q1、第一电容c1以及第二电容c2,其中:

6.根据权利要求5所述的电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路,其特征在于,所述第二电容c2的容值为所述第一电容c1的容值的40-60倍。

7.一种电机驱动系统中的抗噪声信号收集方法,应用于如权利要求1-6任一项所述的电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路,其特征在于,所述方法包括:

8.根据权利要求7所述的电机驱动系统中的抗噪声信号收集方法,其特征在于,所述方法还包括:

9.根据权利要求7所述的电机驱动系统中的抗噪声信号收集方法,其特征在于,所述电流源ib流经所述第一限电压二极管d1、所述第二限电压二极管d2以及所述第一三极管q1的发射极至所述端口gnd。


技术总结
本发明公开一种电机驱动系统中的抗噪声信号收集电路及方法,涉及半导体集成电路设计技术领域,具有用于收集原始信号的端口IN和用于输出信号的端口OUT,电路包括噪声衰减一单元,包括第一NMOS管N1、第二NMOS管N2,其中,第一NMOS管N1的漏极连接至端口IN;第二NMOS管N2的漏极连接至端口OUT;噪声衰减二单元,噪声衰减一单元的输出端与噪声衰减二单元的输入端连接;以及信号收集单元,噪声衰减二单元的输出端与信号收集单元的输入端连接。通过噪声衰减一单元以及噪声衰减二单元的逐级串接分解作用,尽可能地剔除掉原始信号中来源于电机驱动系统运行时所产生的大干扰噪声,并最终形成能合理反映电机驱动系统运行信息的输出信号。

技术研发人员:文理祥,王巍巍,潘俊,孙峰,刘萍,朱传星,骆宏秀,申诗雯
受保护的技术使用者:艾创微电子科技(南京)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-26299.html

最新回复(0)