2025年旋转变压器电路解析

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1 旋变激励电路仿真

滤波（采用二阶巴特沃斯低通滤波器对SPWM激励进行滤波，得到正弦波）：DSP发出的312.5KHZ PWM调制波，基波为9.765KHz（经过32分频），该低通滤波器将原SPWM波（蓝色）滤为与其基波同频带偏置为3.44V的正弦波（红色）。
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放大幅值：经过反相放大器将滤波器输出的信号（红色）幅值放大两倍得到偏置为7.13V，峰峰值为10V的正弦波（蓝色）。

放大功率（使其具备一定带负载能力）：因为信号由DSP发出，输出能力不足，而旋变励磁绕组的阻抗大约为45Ω左右。因此需要推挽电路提高输出功率（由前级辅源16V_POWER_H供给），信号前后幅值不变。
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注意：推挽电路使用的两个二极管在此电路中因此存在偏置电压所以其作用并非为了应对三极管的交越失真，而是考虑在低温时推挽三极管压降会变大时可用二极管相同特性进行补偿。
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由虚短、虚断可知：
(Vin-Vx)/20=(Vx-Vout)/20
Vx=5*6.8/(4.64+6.8)=2.97V
可得：Vout=5.94-Vin

2 旋变反馈电路

软解码需要将回送的四路单端信号送到TC277DSADC。DSADC口电压范围为0-5V，因此需要将正弦及余弦信号进行偏置调整和滤波。
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1、接入旋变COS SIN绕组时，5VA通过R484（1k），旋变次级绕组（43±5Ω），R483（1k），给cos信号提供直流偏置。
cos+与cos-直流偏置电压为2.5V
Vcos+直流偏置=5V*(Rcos+R483)/S(R483+R484+Rcos)
cos 和sin 正信号的直流偏置为2.55V，负信号的直流偏置为2.45V。
接入TC277DSADC端口后，cos+与cos-直流偏置与TC277内部差分运放直流偏置电压保持一致，DSADC内部差放的偏置电压可配置为1.65V,2V,2.2V,2.5V。
2、DSADC的差分信号由电阻R74,R72,R1118,R71,R77分压，DSADC输入端口的信号与旋变输出差分信号的比例为0.828*5/6=0.69.（0.828为滤波电路的衰减）

3 激励差分回采

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将20V峰峰值的差分信号，变为VADC口可接受的0-5V的电压，电路输入输出关系为：
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带入参数得
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20V峰峰值的激励被缩放为3.2V，直流偏置由0V变为2.5V。

4 旋变反馈信号与激励之间的相位关系

理想情况下反馈信号与激励之间的关系如下图所示，在无相移的情况下，旋变的反馈信号相位与激励信号完全一致。
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实际电路中的相位差
实际使用时，由于滤波电路的存在及旋变本身感性的特点使得旋变反馈信号与激励之间存在相位差，反馈信号一般滞后于激励信号。相位滞后由三个部分共同产生，分别是激励的滤波电路，旋变本身的相移，反馈信号滤波电路。其中相移大部分由激励滤波电路和旋变本体产生。
激励滤波电路产生的相移
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