一种电机控制器信号采样故障诊断电路、集成电路板及集成芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电机控制器信号采样故障诊断电路、集成电路板及集成芯片，所述诊断电路包括偏置电路、超阈值诊断电路和主控单元；所述偏置电路的输入端接电机控制器模拟信号，输出端与所述主控单元的输入端相连，用于在诊断电路开路以及不同类型短路时输出不同大小的输出电压；所述超阈值诊断电路的输入端接电机控制器模拟信号，输出端与所述主控单元的输入端相连，用于判断模拟信号是否超出标准阈值。本实用新型专利技术结构简单、成本低、可识别采样电路开路、短路、对电源短路、对地短路和超阈值等多种故障模式。值等多种故障模式。值等多种故障模式。

【技术实现步骤摘要】
一种电机控制器信号采样故障诊断电路、集成电路板及集成芯片


[0001]本技术主要涉及新能源乘用车电机控制器信号检测领域，具体涉及一种电机控制器信号采样故障诊断电路、集成电路板及集成芯片。

技术介绍

[0002]当前新能源乘用车市场逐步发展，对整车系统中各部件的可靠性和低成本要求愈加高，特别是电机控制器需要达到低成本，高可靠，多功能和高性能设计目标。在电机控制器信号检测设计方案中，常用方案采用电阻分压和滤波电路实现对信号的简单处理，传输至MCU做分析处理。若前端信号通道发生短路，开路，对地短路，对电源短路等故障，处理器无法具体识别和判断，需要进行板级的故障分析才可以确认故障模式。此种采样电路不能有效提供多种故障模式下信号特征值，故障诊断时不能快速直观的确认故障模式，增加了故障分析的复杂度，无法满足故障分析的高效性要求。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本技术提供一种结构简单、对各种故障进行识别的电机控制器信号采样故障诊断电路、集成电路板及集成芯片。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：
[0005]一种电机控制器信号采样故障诊断电路，包括偏置电路、超阈值诊断电路和主控单元；所述偏置电路的输入端接电机控制器模拟信号，输出端与所述主控单元的输入端相连，用于在诊断电路开路以及不同类型短路时输出不同大小的输出电压；所述超阈值诊断电路的输入端接电机控制器模拟信号，输出端与所述主控单元的输入端相连，用于判断模拟信号是否超出标准阈值。r/>[0006]作为上述技术方案的进一步改进：
[0007]所述偏置电路包括偏置源、第一偏置单元、第二偏置单元和第三偏置单元，所述第一偏置单元的一端接模拟信号，另一端则分别与第二偏置单元的一端和第三偏置单元的一端相连，所述第二偏置单元的另一端接偏置源，所述第三偏置单元的另一端接电源地。
[0008]所述偏置源为电源VCC，所述第一偏置单元为第一电阻R1，所述第二偏置单元为第二电阻R2，所述第三偏置单元为第三电阻R3。
[0009]所述超阈值诊断电路包括比较器U1，所述比较器U1的同相端接标准阈值电压信号，反相端连接模拟信号，输出端连接主控单元。
[0010]所述偏置电路的输出端经一滤波电路与所述主控单元的输入端相连。
[0011]所述滤波电路包括第四电阻R4和电容C1，所述第四电阻R4的一端与第二电阻R2的一端和第三电阻R3的一端相连，所述第四电阻R4的另一端与电容C1 的一端和主控单元的输入端相连，所述电容C1的另一端接电源地。
[0012]所述主控单元包括A/D转换模块、诊断模块、中断模块和PWM控制器；所述A/D转换模块的输入端与偏置电路的输出端相连，所述A/D转换模块的输出端与诊断模块的输入端相连，所述中断模块的输入端与超阈值诊断电路的输出端相连，所述中断模块的输出端和诊断模块的输出端与所述PWM控制器相连。
[0013]所述A/D转换模块的输入端经一数字滤波模块与偏置电路的输出端相连。
[0014]本技术还公开了一种集成电路板，包括板体，所述板体上设有如上所述的电机控制器信号采样故障诊断电路。
[0015]本技术还公开了一种集成芯片，包括芯体，所述芯体上设有如上所述的电机控制器信号采样故障诊断电路。
[0016]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0017]本技术的信号采样故障诊断电路、集成电路板及集成芯片，可识别采样电路开路，短路，对电源短路，对地短路，超阈值等多种故障模式，实现对信号采样通道中多种故障模式进行诊断与识别，可精准快速判断故障，提高电机控制器信号采样故障排查分析效率和可靠性。
[0018]本技术的信号采样故障诊断电路、集成电路板及集成芯片，可满足电流传感器，温度传感器，高压信号采样等多种不同信号处理要求，方案设计简单，电路成本低，可实现电路模块化和标准化。
附图说明
[0019]图1为本技术的电路在实施例的方框结构图。
[0020]图2为本技术的偏置电路在实施例的方框结构图。
[0021]图3为本技术的偏置电路在具体应用时的输出结果示意图。
[0022]图4为本技术的电路在实施例的电路原理图。
[0023]图例说明：1、偏置电路；2、滤波电路；3、超阈值诊断电路；4、主控单元。
具体实施方式
[0024]以下结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步描述。
[0025]如图1所示，本技术实施例的电机控制器信号采样故障诊断电路，具体应用于新能源乘用车的温度采集中，具体结构包括偏置电路1、超阈值诊断电路3和主控单元4；偏置电路1的输入端接电机控制器模拟信号，输出端与主控单元4的输入端相连，用于在诊断电路开路以及不同类型短路时输出不同大小的输出电压；超阈值诊断电路3的输入端接电机控制器模拟信号，输出端与主控单元4的输入端相连，用于判断模拟信号是否超出标准阈值。通过上述偏置电路1和超阈值诊断电路3的设置，可以实现对诊断电路开路、不同类型短路和信号超阈值等故障的诊断，实现对信号采样通道中多种故障模式进行诊断与识别。
[0026]在一具体实施例中，超阈值诊断电路3包括比较器U1，比较器U1的同相端接标准阈值电压信号，反相端连接模拟信号，输出端连接主控单元4的中断。在模拟信号幅值低于标准阈值时，比较器U1输出高电平，模拟信号幅值高于标准阈值时，比较器U1输出低电平，主控单元4接收超阈值诊断电路3的输出信号后作出对应响应。
[0027]在一具体实施例中，如图2和图4所示，偏置电路1包括偏置源、第一偏置单元、第二
偏置单元和第三偏置单元，第一偏置单元的一端接模拟信号，另一端则分别与第二偏置单元的一端和第三偏置单元的一端相连，第二偏置单元的另一端接偏置源，第三偏置单元的另一端接电源地。具体地，上述偏置源为电源VCC，第一偏置单元为第一电阻R1，第二偏置单元为第二电阻R2，第三偏置单元为第三电阻R3，其具体连接关系为：第一电阻R1的一端接模拟信号，另一端则分别与第二电阻R2的一端和第三电阻R3的一端相连，第二电阻R2的另一端接参考电源，第三电阻R3的另一端接电源地。当然，上述第一偏置单元、第二偏置单元和第三偏置单元也可以配置为其它电阻网络。
[0028]具体地，如图3所示，在传感器信号与电源VCC短路时，偏置电路1(如图 3所示的偏置网络)输出电压Vref1；在传感器信号与地GND短路时，偏置电路 1输出电压Vref2；在传感器信号开路时，偏置电路1输出电压Vref3；在传感器信号与相关信号短路短路时，偏置电路1输出电压Vref4，如图2所示。其中上述输出电压Vref1，Vref2，Vref3，Vref4均不相同(通过电阻R1～R3的匹配设计来实现，如R1取值范围[200Ω,1kΩ]，R2取值范围[5.1kΩ,10kΩ]，R3 取值范围[5.1kΩ,10kΩ]。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器信号采样故障诊断电路，其特征在于，包括偏置电路(1)、超阈值诊断电路(3)和主控单元(4)；所述偏置电路(1)的输入端接电机控制器模拟信号，输出端与所述主控单元(4)的输入端相连，用于在诊断电路开路以及不同类型短路时输出不同大小的输出电压；所述超阈值诊断电路(3)的输入端接电机控制器模拟信号，输出端与所述主控单元(4)的输入端相连，用于判断模拟信号是否超出标准阈值。2.根据权利要求1所述的电机控制器信号采样故障诊断电路，其特征在于，所述偏置电路(1)包括偏置源、第一偏置单元、第二偏置单元和第三偏置单元，所述第一偏置单元的一端接模拟信号，另一端则分别与第二偏置单元的一端和第三偏置单元的一端相连，所述第二偏置单元的另一端接偏置源，所述第三偏置单元的另一端接电源地。3.根据权利要求2所述的电机控制器信号采样故障诊断电路，其特征在于，所述偏置源为电源VCC，所述第一偏置单元为第一电阻R1，所述第二偏置单元为第二电阻R2，所述第三偏置单元为第三电阻R3。4.根据权利要求1或2或3所述的电机控制器信号采样故障诊断电路，其特征在于，所述超阈值诊断电路(3)包括比较器U1，所述比较器U1的同相端接标准阈值电压信号，反相端连接模拟信号，输出端连接主控单元(4)。5.根据权利要求1或2或3所述的电机控制器信号采样故障诊断电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈致初，余康，何亚屏，文一青，唐雄辉，沈丁建，周成，刘晨程，谭咸伟，冯勤龙，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：