旋转变压器的工作原理解析

　　旋转变压器是一种电磁式传感器，又称同步分解器。它是一种测量角度用的小型交流电动机，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。其中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压。转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。通常副边会使用两个绕组线圈，互成90°放置在转子上，如图1所示。

　　

　　在实际的使用中，转子会随同电机做同轴旋转，即转子的角度速度以及位置就表征了电机的相应状态。若我们在定子上施加正弦励磁信号VR，则该交流能量通过原边线圈会产生磁通量Φ，则在理想状况下，该磁通量会在副边产生感应电压，VS和VC。则通过法拉第电磁感应定律可得到VS和VC以及角度Θ的关系如下：

　　

　　由此我们可知，若可知道施加激励VR以及得到的响应VS与VC的实时信息，则可根据上述公式得到角度和速度的信息。在知道Resolver的基本工作原理后，为了得到角度、速度信息，并提供给DSP进行算法参考，我们需要以下功能电路资源辅助Resolver工作，以实现期待的功能：

　　DAC（DigitaltoAnalogConverter）电路：提供励磁正弦信号VR。励磁频率通常在10kHz到20kHz。

　　Boost升压电路：将励磁信号电压幅度提高。通常Resolver接收的励磁信号通常有4Vrms，7Vrms等。同时在应用过程中还需要给系统提供一个共模电压，因此这就需要对DAC的输出信号进行一定的放大。

　　励磁放大前级电路：在对DAC输出的励磁信号进行功率放大前，往往需要利用运放搭建电路对DAC的输出进行滤波以及施加共模电压。

　　励磁功率放大电路：将励磁信号驱动能力放大，具体驱动能力需要看Resolver的规格。通常需要100mA~300mA。

　　副边信号调理电路：将转子感应到的信号VS/VC进行滤波以及调理到ADC可以接受的信号范围。

　　ADC（Analog-to-digitalconverter）：如基本原理所介绍，我们需要将VS/VC/VR的模拟信号转换成数字信号，供RDC进行角度和速度的计算。

　　RDC（Resolver-to-digitalconverter）：执行算法，将转子和定子的输出和感应的数字信号执行算法，计算出速度和角度信息，并输出给DSP的CPU进行电机算法参考。

　　可以看出，要实现旋变解码，并不是一件容易的事情。
责任编辑人：ＣＣ