本申请涉及温度测量,尤其涉及一种温度采样电路及电机控制器的温度检测系统。
背景技术:
1、温度测量和控制保护是保证电子器件正常工作的手段。对于需要温度保护的器件,一般采用温度检测电路来测量其工作过程中的温度,以便在温度过高时进行过温保护,保证器件在正常工作中温度不超过其手册定义的最大限值。例如,对于新能源汽车的电机控制器,需要检测其内部功率半导体的温度。
2、目前,电机控制器常用的温度检测电路是采用ntc(negative temperaturecoefficient,负温度系数)热敏电阻感知温度的变化,通过采样ntc热敏电阻的电流/电压以监测ntc热敏电阻当前阻值对应的温度。但是这种电路对温度测量的精度较低。
技术实现思路
1、本申请提供一种温度采样电路及电机控制器的温度检测系统,用以解决现有技术中上述技术问题。
2、根据本申请的第一方面,提供一种温度采样电路,包括:
3、采样电路,包括热敏元件和第一电阻,所述第一电阻与所述热敏元件串联得到第一支路,所述第一支路一端连接基准电源端口,另一端接地;
4、电平转换电路,包括第二电阻、第三电阻和电平转换子电路,所述第二电阻和所述第三电阻串联得到第二支路,所述第二支路与所述第一支路并联,且一端连接所述基准电源端口,另一端接地,所述电平转换子电路的第一输入端连接所述第一电阻与所述热敏元件连接的结点,所述电平转换子电路的第二输入端连接所述第二电阻和所述第三电阻连接的结点,所述电平转换子电路的输出端连接输出滤波电路,所述电平转换子电路基于所述第一输入端和所述第二输入端输入的电压信号进行电平转换并输出;
5、所述输出滤波电路,所述输出滤波电路的一端连接所述电平转换子电路的输出端,所述输出滤波电路的另一端连接温度检测器,所述输出滤波电路对输入的电压信号进行滤波并输出至所述温度检测器。
6、在一些实施方式中,所述热敏元件为正温度系数ptc热敏电阻。
7、在一些实施方式中,所述采样电路还包括第一滤波电容,所述第一支路中所述第一电阻连接所述基准电源端口,所述热敏元件接地,所述第一滤波电容并联在所述热敏元件的两端。
8、在一些实施方式中,所述电平转换电路还包括第二滤波电容,所述第二支路中所述第二电阻连接所述基准电源端口、所述第三电阻接地,所述第二滤波电容并联在所述第三电阻的两端。
9、在一些实施方式中,所述电平转换子电路包括运算放大器和第四电阻;
10、所述运算放大器的同向输入端作为所述电平转换子电路的第一输入端,连接至所述第一电阻与所述热敏元件连接的结点,所述运算放大器的反向输入端作为所述电平转换子电路的第二输入端,连接至所述第二电阻与所述第三电阻连接的结点,所述第四电阻一端连接所述运算放大器的反向输入端,所述第四电阻另一端连接所述运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端作为所述电平转换子电路的输出端,连接至所述输出滤波电路。
11、在一些实施方式中,所述电平转换子电路还包括去耦电容,所述去耦电容一端连接所述运算放大器的正电源端,所述去耦电容另一端接地。
12、在一些实施方式中,所述电平转换子电路通过电平转换控制输出的电压信号的大小在所述温度检测器的输入端口的电压输入范围内。
13、在一些实施方式中,所述输出滤波电路包括滤波电阻和滤波电容,所述滤波电阻一端连接所述电平转换子电路的输出端,所述滤波电阻另一端连接所述温度检测器,且通过所述滤波电容接地。
14、在一些实施方式中,上述温度采样电路还包括基准电源,所述第一支路和所述第二支路连接所述基准电源的基准电源端口。
15、根据本申请的第二方面,提供一种电机控制器的温度检测系统,其包括:电机控制器的控制芯片以及上述的温度采样电路,所述温度采样电路设置于所述电机控制器中待测温器件的预设距离范围内,所述控制芯片作为温度检测器,连接至所述输出滤波电路的输出端;
16、所述控制芯片接收所述温度采样电路输出的电压信号,并基于所述电压信号得到所述热敏元件的阻值,基于所述阻值确定所述待测温器件的温度检测值。
17、综上所述,本申请提供的温度采样电路及电机控制器的温度检测系统至少具有以下
18、有益效果:
19、一方面,采样电路中的第一电阻和热敏元件与电平转换电路中的第二电阻和第三电阻构成惠斯通电桥,通过桥式电阻网络的结构将温度信号转换为电压信号,提高温度采样的精度;另一方面,第二电阻和第三电阻又与电平转换子电路组成电平转换电路,实现桥式电阻网络的电阻复用,电平转换电路对电压信号进行电平转换处理后最终由输出滤波电路输出滤波后的电压信号至温度检测器,提高温度采样的稳定性,从而整体提高温度测量的精度及稳定性。
1.一种温度采样电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的温度采样电路,其特征在于,所述热敏元件为正温度系数ptc热敏电阻。
3.根据权利要求1所述的温度采样电路,其特征在于,所述采样电路还包括第一滤波电容,所述第一支路中所述第一电阻连接所述基准电源端口,所述热敏元件接地,所述第一滤波电容并联在所述热敏元件的两端。
4.根据权利要求1所述的温度采样电路,其特征在于,所述电平转换电路还包括第二滤波电容,所述第二支路中所述第二电阻连接所述基准电源端口、所述第三电阻接地,所述第二滤波电容并联在所述第三电阻的两端。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的温度采样电路,其特征在于,所述电平转换子电路包括运算放大器和第四电阻;
6.根据权利要求5所述的温度采样电路,其特征在于,所述电平转换子电路还包括去耦电容,所述去耦电容一端连接所述运算放大器的正电源端,所述去耦电容另一端接地。
7.根据权利要求1所述的温度采样电路,其特征在于,所述电平转换子电路通过电平转换控制输出的电压信号的大小在所述温度检测器的输入端口的电压输入范围内。
8.根据权利要求1所述的温度采样电路,其特征在于,所述输出滤波电路包括滤波电阻和滤波电容,所述滤波电阻一端连接所述电平转换子电路的输出端,所述滤波电阻另一端连接所述温度检测器,且通过所述滤波电容接地。
9.根据权利要求1所述的温度采样电路,其特征在于,还包括基准电源,所述第一支路和所述第二支路连接所述基准电源的基准电源端口。
10.一种电机控制器的温度检测系统,其特征在于,包括电机控制器的控制芯片以及权利要求1-9中任意一项所述的温度采样电路,所述温度采样电路设置于所述电机控制器中待测温器件的预设距离范围内,所述控制芯片作为温度检测器,连接至所述输出滤波电路的输出端;
