在工信部发布的《新能源轿车产业开展规划（2021-2035 年）》（征求意见稿）中提出，到 2025 年，新能源轿车新车销量占比到达 25%左右，智能网联轿车新车销量占比到达 30%，高度自动驾驭智能网联轿车完结束缚区域和特定场景商业化运用。新能源轿车首要以电能为动力源，经过电动机驱动行进。为了取得更好的驾驭体会，工程师往往需求知道电机当时的视点方位以及速度信息，在算法上供应相应扭矩和功率。轿车运用驾驭环境杂乱，旋转变压器（Resolver）是常被挑选运用在这个运用场景的传感器。
旋转变压器是一种电磁式传感器，又称同步分解器。它是一种丈量视点用的小型沟通电动机，用来丈量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。其间定子绕组作为变压器的原边，承受励磁电压。转子绕组作为变压器的副边，经过电磁耦合得到感应电压。一般副边会运用两个绕组线°放置在转子上，如图 1 所示，
在实践的运用中，转子会伴随电机做同轴旋转，即转子的视点速度以及方位就表征了电机的相应情况。若咱们在定子上施加正弦励磁信号 VR，则该沟通能量经过原边线圈会发生磁通量Φ，则在抱负情况下，该磁通量会在副边发生感应电压，VS 和 VC。则经过法拉第电磁感应定律可得到 VS 和 VC 以及视点Θ的联系如下：
由此咱们可知，若可知道施加鼓励 VR 以及得到的呼应 VS 与 VC 的实时信息，则可依据上述公式得到视点和速度的信息。在知道 Resolver 的根本作业原理后，为了得到视点、速度信息，并供应给 DSP 进行算法参阅, 咱们需求以下功用电路资源辅佐 Resolver 作业，以完结等待的功用：
Boost 升压电路：将励磁信号电压起伏进步。一般 Resolver 接纳的励磁信号一般有 4Vrms，7Vrms 等。一同在运用进程中还需求给体系供应一个共模电压，因而这就需求对 DAC 的输出信号进行必定的扩大。
励磁扩大前级电路：在对 DAC 输出的励磁信号进行功率扩大前，往往需求运用运放建立电路对 DAC 的输出进行滤波以及施加共模电压。
励磁功率扩大电路：将励磁信号驱动才能扩大，详细驱动才能需求看 Resolver 的标准。一般需求 100mA~300mA。
副边信号调度电路：将转子感应到的信号 VS/VC 进行滤波以及调度到 ADC 能够承受的信号规模。
RDC（Resolver-to-digital converter）：履行算法，将转子和定子的输出和感应的数字信号履行算法，计算出速度和视点信息，并输出给 DSP 的 CPU 进行电机算法参阅。
能够看出，要完结旋变解码，并不是一件简单的作业。TI 在轿车和工业电机计划上具有非常丰厚的阅历，并供应多种解决计划。本博文将首要向咱们介绍两种运用较广的计划。榜首个是依据 C2000 系列 DSP 的旋变软件解码计划，第二个是依据 TI PGA411-Q1 的高度集成的旋变接口芯片计划。
Boost 升压电路：如前文所说，为到达 Resolver 的驱动电压，一般需求将励磁信号进行扩大。在电动车运用开发中，一般选用 2 级架构得到。首要运用一颗 12V（低压铅蓄电池）转化成 5V 的一级电源。然后再运用一颗 BOOST 升压电源芯片将 5V 转化成 15V（7-VRMS Mode）的电源。这儿的挑选也较多，针对本运用并没有太多的束缚。优异的工程师往往会结合电路中的其他运用与需求，在中寻觅适宜的电源芯片。这儿引荐能够运用的一级降压电源 LM63635-Q1 ，二级升压 BOOST 电源 TPS61175-Q1 。
励磁扩大前级电路：轿车运用 EMI 环境杂乱，为了确保励磁功率扩大电路不被搅扰，坚持信号完整性不失真，并添加必定的共模，工程师往往需求运用运放建立励磁扩大前级电路。这儿对运放的挑选首要要求较宽的 Bandwidth 以及较高的开环增益，以确保信号不失真。这儿可引荐运用 OPA197 系列运放。其具有 10-MHz GBW，且 OPEN-LOOP GAIN 可达 143dB，可确保旋变解码体系的精度要求。
励磁功率扩大电路：Resolver 的励磁原边线圈一般是有很低的 DCR(DC resistance 一般小于 100Ω)，因而需求有必定的电流输出才能才能够驱动 Resolver，一般是 100-300mA。一同，为了使 Resolver 得到更好的精度以及线性度，在这儿的运用中还需求具有较高的 SR（压摆率 Slew Rate）。传统的解决计划是运用 Transistors 建立 CLASS AB 功放电路，其电路杂乱，可靠性低，且本钱以及功用均差强人意。TI 针对工程师在此处的规划痛点，研宣布 ALM2402F-Q1 ，这是一颗针对旋变励磁运用规划的双路运放。ALM2402F-Q1 芯片具有以下特色：
非常高的电流输出才能，最大可支撑 400mA 的继续电流输出。彻底满意各类 resolver 的需求。
Resolver 原边绕组输入信号、副边绕组输出信号调度计划：如图 3 所示，在典型运用中，Resolver 的原边励磁输入信号，副边 Sin/Cos 绕组的输出信号，咱们都需求收集，并由差分信号转化成单端信号供应给 ADC 以做后续算法的处理。因而这一部分需求所运用的运放具有差分信号输入才能且为了取得更精确的模拟信号，这儿体系要求运放需求较低的增益差错（Gain error）以及偏置（offset）。别的需求留意的是，由于轿车电机电磁环境杂乱，为了取得更佳精确的采样信息，这儿所运用的运放有必要具有较高的 CMRR（Common-mode rejection ratio）。工程师可前往 依据自己的运用需求挑选适宜的运放。这儿咱们引荐运用 TLVx197-Q1, TLC2272-Q1 。
ADC, DAC&RDC: TI C2000 集成了非常丰厚的资源供开发者运用。上述所说到的需求运用的资源包含，3 路 ADC 一路 DAC，以及 RDC。本例中运用 TI C2000 TMS320F28069 。TI C2000 微操控器片内集成多达 4 个 12 位 /16 位 ADC 单元，3 路 12 位 DAC，其间 12 位 ADC 最高采样率到达 12.5Msps，32 位 C28x DSP 核和协处理器 CLA 都能够用来完结旋变解码算法。TI C2000 集成了非常丰厚的资源供开发者运用。任何一个 C2000 产品都能够完结旋变解码功用，详细还能够结合所开发电路的其他需求进行挑选。
TI 离散软解码计划具有体积小，本钱低，精度高，规划灵敏等优势。TI DSP C2000 处理器的强壮功用可直接用于电机操控做算法和驱动的完结。针对离散计划的旋变解码前端规划，TI 供应了体系参阅规划，TIDA-01527 。机敏的工程师可前往查找 TIDA-01527 下载该规划的相关资料。
比较于上述的软解码离散计划，TI 还供应集成度更高的旋变解码计划，能够极大简化体系计划规划。这便是运用 TI 旋变接口芯片 PGA411-Q1 。如下框图展现了运用 TI PGA411-Q1 的旋变解码计划。
能够看到在 MCU 和 Resolver 之间，仅用了一颗 PGA411-Q1 就完结旋变励磁与解码的作业，上述离散计划的电源芯片，运放芯片均不需求。这很大程度上是由于 PGA411-Q1 针对旋变运用的需求做了高度的集成。让咱们一同来看一下 PGA411-Q1 所集成具有的内部资源，如图 5 所示：
DAC 电路：从框图中咱们能够看出 PGA411-Q1 具有两个 DAC。其间一个便是发生励磁正弦信号的 DAC。该 DAC 经过寄存器装备，可设置生成 10kHz 到 20kHz 的正弦励磁信号。别的一颗 DAC 还可将运算出来的视点信息进行模拟输出，供工程师调试运用。
除此之外，得益于 PGA411-Q1 的高度集成化，PGA411-Q1 还可对各个功用模块进行确诊和报错功用。从图 5 中咱们能够看出，PGA411-Q1 对 AFE，励磁功放，内部 LDO 以及 BOOST 等模块，都添加了确诊模块，每个模块的情况都可经过内部寄存器读取。这大大简化了工程师的外部硬件开发规划。而且 PGA411-Q1 是依照 ISO26262 流程开发的器材，专为功用安全项目定制，可供应完善的功用安全文档。TI 依据 PGA411-Q1 也有一些体系计划规划可供研制工程师进行参阅，TIDA-07507, TIDA-00796 。请点击查找相应的规划代码下载相关资料。
C2000 的离散旋变解码计划，体系本钱更有优势，计划愈加灵敏，可拓展性强。而依据 PGA411-Q1 的旋变解码计划，集成度更高，有丰厚的确诊检测和维护功用。不少优异的工程师在功用安全项意图规划中，将两种计划一同运用，进行冗余规划。
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旋转变压器作业原理:由于旋转变压器在结构上确保了其定子和转子(旋转一周)之间空气空隙内磁通散布契合正弦规则，因而，当激磁电压加到定子绕组时，经过电磁耦合，转子绕组便发生感应电势。图4－3为南北极旋转变压器电气作业原理图。图中Z为阻抗。设加在定子绕组S1S2的激磁电压为 依据电磁学原理，转子绕组B1B2中的感应电势则为 由式(4—4)和(4—5)可见，旋转变压器转子绕组中的感应电势Vb与定子绕组中的激磁电压同频率，但相位不同，其差值为。而角正是被测位移，故经过比较感应电势Vb与定子激磁电压信号的相位，便可求出。在图4—4中，转子绕组A1A2接一高阻抗，它不作为旋转变压器的丈量输出，首要起平衡磁场的效果，意图是为了进步
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圈2021上半年七大“爆冷”事情 /
车规级功率半导体模块（IGBT模块），是新能源轿车电控体系上的中心零部件之一，由于直接操控全车交直流转化、高低压功率调控等中心目标，被称为新能源轿车的“最强壮脑”。新能源轿车产业正进入加快开展的新阶段。长期以来，要害动力总成资源是限制我国轿车工业开展的重要因素，打破这一瓶颈，对提高国内新能源轿车的中心竞争力将起到重要促进效果。特别是作为新能源轿车电控体系中心部件的IGBT（绝缘栅双极型晶体管），由于其直接操控驱动体系直、沟通电转化及电机变频，故而IGBT功用将直接决议新能源整车的扭矩和输出功率。而现在，我国车规级IGBT约占全球商场份额30%以上，中高端IGBT干流器材商场被欧美日企业独占，IGBT产品对外依赖度
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我国动力电池道路，现在首要是遭到C和B两家动力电池企业所主导，而B家最首要的方向是从三元往磷酸铁锂走。而C家的技能道路，也没有发布特别明晰，不过最近在新能源轿车会议上，有朋友拍照了C家最新的动力电池的技能道路，我想重新整理这些资料作为切入点。榜首部分 电池的化学体系由于是动力电池的龙头，也是当时国内外车企的电动轿车车型首要供应商，所以从技能道路的视点是能够从里边反推出许多风趣的东西。榜首类 高性价比电池磷酸铁锂这个化学体系，最大的长处仍是关于金属束缚少。所以C家把这类界说为 “经济型”。从时刻轴来分，能够分为两个阶段2021-2023年，电芯质量能量密度介于180-200Wh/kg之间（体积能量密度
国内混动商场最近很“热烈”。在近来举行的2021重庆车展上，长安发布了蓝鲸iDD混动体系。两个月前的上海车展上，奇瑞发布了4.0全域动力架构，并将架构下的燃油及混合动力解决计划定名为“鲲鹏动力”。另在本年1月，比亚迪发布了全新的DM-i超级混动渠道。时刻再往前推，上一年12月，长城柠檬混动DHT正式全球首发。一时刻，混动好像成了自主品牌的“兵家必争之地”。这并不难理解，一方面，跟着我国将混合动力技能写入《节能与新能源轿车技能道路》，混合动力技能被上升到了国家开展的战略高度；另一方面，混动车高节油率的特性现已越来越多地被顾客认可，且混动车无需充电，续航路程方面的优势也很明显，商场潜力较大
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