逆变器解码



旋转变压器那点事儿

旋转变压器那点事儿

旋转变压器（简称旋变）在电机控制领域扮演着至关重要的角色，特别是在对电机转速精度和转矩脉动要求较高的场合。以下是对旋转变压器的详细解析，包括其原理、选型、电气参数以及激磁电路的设计等方面。

一、旋转变压器原理

旋转变压器是用来测试电机转子与定子之间角度的传感器。其结构同样由定子和转子组成，定子分布有激磁绕组和正余弦反馈绕组，转子则由硅钢片叠压而成。在使用时，旋转变压器的转子与电机转子同轴。当外加正弦波激励信号时，由于旋转的转子会改变磁回路的磁阻，进而影响正余弦绕组反馈信号的幅值。通过解析这些反馈信号，可以分离出其所包含的角度信息，从而实现角度测量。

二、旋转变压器的选型

极对数的选取：

一般选取与电机极对数相同的极数，以便测出的电角度与逆变器坐标变换的电角度无需换算。

若测量电角度误差满足需求，二者极对数也可不匹配。但需注意，当旋转变压器极对数多于电机极对数时，需考虑最大电角频率对解码芯片的影响。

原次边变比选择：

主流激磁信号幅值为7Vrms/4Vrms，反馈信号需输入到解码芯片中解码。

为降低成本和简化设计，需保证选择的变比使反馈信号幅值在芯片输入范围内且接近其推荐值。

尺寸选型：

旋转变压器的转子需装到电机转子上，因此电机轴径与旋转变压器转子内径需匹配，以减小偏心度。

三、旋转变压器的电气参数

激励频率：

推荐频率为10kHz/16.5kHz。频率过低会导致输入阻抗低、驱动功率大，且携带的角度信息少。

频率过高会增大剩磁电压，对硬件解码速度与带宽提出更高要求。

电气误差：

衡量输出电动势与转角之间严格符合正余弦关系的程度，用角分与角秒表示。

阻抗：

输入阻抗与激磁功率息息相关，输出阻抗可忽略不计。

驱动功率可近似用激磁电压有效值的平方比输入阻抗来计算。

相移与剩压：

相移表示激磁信号与反馈正弦信号的偏离角度。

剩压表示磁钢的磁化程度，与材料相关。

四、旋转激磁电路的设计

信号源端与负载分析：

源端来自旋变解码芯片，如AD2S1210。

终端负载为旋转变压器。

激磁信号调理要求：

输入电阻需大于45k，以保证运放正常工作。

运放电源需合理选择，以避免信号削顶或削底。

建议选择反相放大器，以提高抗干扰能力。

运放选择与电路拓扑：

运放需具备rail-to-rail输出，压摆率需覆盖负载上升速率。

供电电压需尽可能靠近输出电压峰值，以减少功耗。

截止频率需按最大相位延迟进行计算，以确保信号质量。

五、旋转变压器调理电路调试注意事项

信号质量判断：

结合故障引脚LOT与DOS判断信号质量，如信号满足要求而报错，可放宽信号幅值的寄存器门限。

激磁信号质量保障：

激磁输出信号不可设计成单位增益形式，以避免旋变线长度对信号质量的影响。

电容敏感性：

对激磁回路上的所有电容敏感，防止发生意外震荡。

综上所述，旋转变压器在电机控制领域具有重要地位，其选型、电气参数以及激磁电路的设计均需严格考虑。通过深入了解旋转变压器的相关知识，可以为电机控制与硬件设计提供有力支持。

解码特斯拉、小米硬刚的碳化硅电驱：芯片厂商最大战场

碳化硅电驱已进入快速发展阶段，特斯拉、小米等车企的应用推动了技术普及，半导体厂商则通过技术迭代和产能升级布局未来市场。

碳化硅电驱的应用历程与市场现状

特斯拉引领碳化硅上车特斯拉是碳化硅技术的早期推动者，其主驱逆变器经历了四代发展：

Gen1/Gen2：采用TO247单管封装，兼顾快速上市与功率扩展能力。

Gen3（2017年）：首创车规级碳化硅器件封装，兼容IGBT及混合封装，功率扩展性能出色。

Gen4（2018年后）：在Model 3中首次大规模应用碳化硅，安装24个ST生产的650V/100A碳化硅MOSFET功率模块，显著提升功率密度并降低成本。

后续优化：通过改进铜排结构、器件筛选及布局，解决了栅极谐振问题，进一步简化工艺、提升效率。

车企跟进与市场爆发特斯拉的示范效应带动了碳化硅在汽车领域的普及：

2021年：小鹏G9采用800V高压SiC平台，蔚来首台碳化硅电驱系统C样件下线。

2023年：仰望、理想宣布进入800V快充市场，碳化硅需求进一步增长。

2024年北京车展：超过70款新车搭载碳化硅器件，集成式电驱成为主流（如吉利11合1、比亚迪八合一、博世多合一系统等），碳化硅成为核心组件。

特斯拉的“降本”争议与小米的坚定支持

特斯拉的混合方案：2023年初，特斯拉宣布新平台将减少75%碳化硅用量，采用混合器件逆变器（结合碳化硅与IGBT）。但业界认为该方案仅适用于特定场景（如供应问题），在800V平台上性能与成本优势有限，且实现难度大、鲁棒性弱，长期降本效果存疑。

小米的全域碳化硅：小米SU7全系全域应用碳化硅，覆盖前后电驱、车载充电机（OBC）、热管理系统压缩机等环节：

单电机版本：使用64颗SiC MOSFET（主驱36颗、OBC14颗、高压DC-DC 8颗、空压机电控6颗）。

双电机版本：使用112颗SiC MOSFET（主驱48颗、辅驱36颗、OBC14颗、高压DC-DC 8颗、空压机电控6颗）。

半导体厂商的技术布局与竞争焦点

意法半导体（ST）：第四代碳化硅技术

技术升级：第四代碳化硅器件在能效、功率密度和稳健性上成为市场标杆，裸片平均尺寸较第三代减少12%～15%，开关速度更快、损耗更低，动态反偏测试（DRB）表现优异，超过AQG324标准。

产品规划：提供750V和1200V电压等级产品，分别提升400V和800V平台电驱逆变器的能效。预计2025年量产，2027年推出突破性技术。

认证进展：750V产品已完成产前认证，1200V产品预计2025年Q1完成认证，覆盖从市电电压到高压电动汽车电池及充电器等场景。

安森美（ONsemi）：从平面到沟槽的转型

M3E技术：作为最后一代平面结构碳化硅MOSFET，M3E通过改进元胞结构（条形设计、间距缩小65%）和晶圆减薄工艺，降低了导通电阻。

战略转型：计划2030年前推出多款EliteSiC产品，从第四代开始全面转向沟槽栅SiC MOSFET技术。

市场合作：与大众汽车集团签署多年协议，其EliteSiC M3E MOSFET将用于大众下一代可扩展系统平台（SSP）的牵引逆变器电源解决方案。

封装创新：采用压铸模封装，提高功率密度、降低杂散电感，支持更高开关频率，减小无源组件尺寸和重量，工作温度最高达200°C，降低散热要求。

英飞凌（Infineon）：第二代CoolSiC MOSFET

技术迭代：2017年推出首款沟槽型SiC MOSFET（G1），解决栅极氧化物可靠性问题；2024年更新至第二代（G2），在性价比、鲁棒性和设计灵活性上进一步提升。

性能提升：

功耗降低5%～20%；

耐热性提高12%；

导通电阻更低，栅源电压范围扩大至10V～23V；

过载结温达200°C，短路耐受时间2微秒，雪崩鲁棒性出色。

罗姆（Rohm）：第四代深掩蔽双沟槽SiC

技术演进：

第一、二代：平面栅极设计；

第三代（2015年）：量产双沟槽结构；

第四代（2021年）：改进双沟槽结构，导通电阻降低40%，开关损耗降低50%，支持15V栅源驱动电压（与IGBT兼容）。

未来规划：预计2025年和2028年推出的第五代和第六代产品，导通电阻将再降低30%。

未来趋势与挑战技术升级方向：

晶圆产能：200mm SiC晶圆产能升级成为竞争焦点，以降低成本并提高供应能力。

器件结构：厂商通过沟槽型SiC（如英飞凌、罗姆）或优化平面型（如ST）提升Rdson（导通电阻），技术路线分化。

市场渗透：电驱作为碳化硅升级需求最迫切的领域，将率先打响技术升级战，随后技术将逐步渗透至充电桩、热管理系统等汽车细分领域。

内环控制和外环控制是什么意思

“内环控制”和“外环控制”在不同领域有不同含义。在LTE功率控制中，内环功控根据接收到的SIR值调整发射功率，外环功控确定内环功控用到的目标SIR值；在单相光伏并网逆变器环路控制中，内环控制负责对电流、电压、功率的瞬时值进行控制，外环控制负责对其幅值和相位进行控制。

在LTE功率控制机制里，内环功控是一种快速功控过程，每子帧调整一次。它根据接收到的SIR（联合检测后，解码之前的信干比）值来调整发射功率，若接收到的SIR值大于目标SIR值，通知对等层将空口上的发射功率下调一个步长，反之则上调。外环功控是慢速功控过程，一般几百毫秒一次，通过比较MAC上报的误块率与该业务允许的误块率，来确定目标SIR值，若上报误块率大于允许误块率，将SIR值上调一个步长，反之则下调。

在单相光伏并网逆变器的环路控制中，电流、电压、功率控制通常采用双闭环结构，都包含内环和外环。外环控制一般采用比例 - 积分（PI）控制器，负责对电流、电压、功率的幅值和相位进行控制，其输出作为内环控制的参考信号。内环控制通常采用比例 - 谐振（PR）控制器，负责对电流、电压、功率的瞬时值进行控制，其输出用于控制逆变器的开关器件，从而实现精确控制。

旋转变压器的工作原理是怎样的?

旋转变压器是用于测试电机转子与定子之间角度的传感器。它由定子上的激磁绕组和正余弦反馈绕组，以及由硅钢片叠压而成的转子组成。当外加正弦波激励信号时，旋转的转子改变磁回路的磁阻，从而影响正余弦绕组反馈信号的幅值。根据信号中包含的角度信息，旋转变压器能够测量角度。选型时，应考虑极对数和原次边变比。极对数通常与电机极对数相同，以避免电角度与逆变器坐标变换的电角度之间的转换。原次边变比需保证反馈信号的幅值在解码芯片的输入范围内，且接近推荐值。尺寸选型时，转子内径应与电机轴径匹配，以减小偏心度。旋转变压器的电气参数包括激励频率、电气误差、阻抗、相移与剩压。激励频率推荐为10kHz/16.5kHz，以平衡输入阻抗和输出精度。电气误差衡量输出电动势与转角之间的关系，阻抗与驱动功率相关，相移与剩压则与材料特性有关。旋转激磁电路设计时，需要明确信号源端和负载。源端信号包括2.5V偏置直流电压和最大2V的交流信号，输出电压范围为0.5V~4.5V。负载能力较弱，因此需通过运放调理增加驱动能力。选择运放时，应考虑输入电阻、电源选择、同相与反相放大选择等。旋转变压器的调理电路调试中，需要注意调理信号满足负载与旋变解码芯片要求，并结合故障引脚LOT与DOS判断信号质量。此外，避免旋变线的长度影响激磁信号质量，对激磁回路上的所有电容进行敏感性检查，以防止发生意外震荡。

逆变器电力载波通信原理

逆变器电力载波通信（PLC）的核心原理是通过电力线传输高频信号实现数据交互，无需额外铺设通信线路。

1. 数据调制

通信开始时，发送端将原始数据编码后通过调制技术（如ASK、FSK或PSK）加载到高频载波信号上。例如，FSK调制用不同频率表示二进制的“0”和“1”，将数字信号转化为适合电力线传输的模拟波形。

2. 信号耦合

调制后的信号需通过耦合装置注入电力线。该装置实现两个功能：

•匹配阻抗：确保高频信号与电力线兼容，降低反射损耗；

•高低压隔离：分离工频电力信号与高频通信信号，防止高压损坏通信设备。

3. 信号传输

信号通过电力线传输时面临三类主要干扰：

•噪声干扰：由开关设备或电器电磁辐射引起；

•衰减效应：信号强度随传输距离增加而减弱；

•多径效应：信号通过不同路径反射导致波形叠加失真。

4. 信号接收与解调

接收端通过耦合装置提取电力线上的高频信号后，执行解调还原操作：

- 根据发送端的调制方式（如FSK），识别频率变化还原出二进制数据；

- 对数据进行解码校验，最终恢复原始信息。

mso54b示波器适合哪些应用场景

MSO54B是一款高性能混合信号示波器，特别适合需要高精度、多通道同步测量的复杂电子系统调试和分析。

1. 主要应用场景

嵌入式系统调试：配备4个模拟通道和最多32个数字通道，能同步捕获和分析模拟与数字信号，快速定位信号完整性和时序问题。

电源分析：支持自动功率测量，包括电能质量、谐波和开关损耗分析，适用于单相/三相逆变器、电机驱动器和多轨电路板电源测试。

高速信号测试：实时采样率达6.25GS/s，可精确捕捉高速通信设备、存储器的信号细节。

汽车电子验证：支持CAN/CAN FD/LIN总线解码和汽车以太网一致性测试，适合ECU通信、传感器及SiC电源转换器验证。

串行协议分析：内置超过25种串行协议解码功能（如I2C、SPI、UART），避免手动解码错误。

EMI故障排查：时域与频域信号同步显示，帮助快速识别电磁干扰源。

自动化测试与远程协作：可通过Web浏览器远程控制，支持TekScope PC软件分析和自动化测试脚本。

2. 典型用户群体

电子工程师、嵌入式系统开发者、电源设计人员、汽车电子工程师以及从事高速通信或EMC测试的专业人员。

3. 关键优势

高分辨率（8位垂直分辨率）和多通道同步能力是其核心优势，尤其适合混合信号系统和多参数协同分析的场景。

光伏发电站数据怎样和手机连接的

通过逆变器上安装的wifi监控模块及专用的通讯芯片连接。

逆变器的运行数据一般是保存在DSP控制芯片上，要往外传输，还需专用的通讯芯片，现在逆变器90%都用采用ARM结构的芯片，在通信方面具有很强的实力。接着通过通讯硬件接口，以某种通讯协议，上传到逆变器厂家云平台服务器，经过解码后变成数据，我们的手机终端或电脑终端，通过网站访问到云平台服务器，就可看到逆变器的运行数据。用手机就可随时查看电站的运行信息，如直流电压、电流、输出功率、每天的发电量等等，如果遇到电站发生故障，手机APP监控程序第一时间就会得到通知，并且可查到故障类型。许多问题远程就可解决，缩短电站维修时间，减少电站的电费损失。

解码阳光电源光储充一体化方案：以技术实力降本增效，用创新服务覆盖全球市场！

阳光电源光储充一体化方案以技术实力为核心，通过全栈自研的光储充系统与低成本创新理念实现降本增效，同时依托全球化的销服一体化模式快速响应客户需求，覆盖工商业分布式市场并推动低碳转型。

一、技术实力：全栈自研保障安全与收益

阳光电源的工商业光储充一体化方案集成四大核心产品：全新一代CX系列逆变器、PowerStack液冷储能系统、120kW集成式直流充电桩及阳光云平台，实现“光储充全栈自研，发储用数据互通”，提供一站式解决方案。

安全技术突破

防雷设计：CX逆变器直流侧采用1+2级防雷，交流侧2级防雷，通讯侧4级防雷，主动消除雷击隐患。

拉弧检测：智能AFCI技术实现99.9%精准监测拉弧，并在200毫秒内关断，解决逆变器安全性问题。

辐射控制：户用逆变器EMC性能媲美家用电器，实现“零辐射危害”。

收益优化技术

全局MPPT扫描：提升阴影状态下2%发电量，降低运维成本。

光储协同：针对工商业峰谷电价波动，光储系统通过储能平抑电价高峰，充电桩实现绿电直充，提升整体收益。

低成本创新理念：基于26年主营业务专注与多元化业务协同，通过技术复用与资源整合降低创新成本。

图：阳光电源光储集团渠道经营中心总经理李恺强调技术驱动市场变革二、创新服务：销服一体化覆盖全球市场

面对工商业分布式市场分散化、服务需求快速化的特点，阳光电源推出销服一体化模式，将服务前置并贯穿销售全链路。

区域精细化覆盖

设立针对工商业与户用的渠道服务组，划分全国区域，提供从销售到售后的全方位培训及服务。

针对安装问题导致的故障（占比90%），提供专业安装指导与使用培训，降低电站故障率。

全球渠道网络扩张

全球经销商与服务商超160家，国内经销商签约量在济南展上突破50家。

服务能力复制至全球市场，业务覆盖中国、欧洲、澳洲、巴西、日韩等150多个国家。

客户案例验证

服务客户涵盖奔驰、宝马、小鹏等汽车制造企业，TCL、美的等家电企业，以及京东、新浪等互联网企业。

为2022年北京冬奥会、2020年迪拜世博会等国际活动提供绿电支持，验证技术稳定性与服务可靠性。

图：阳光电源光储充一体化方案在济南展上获客户高度关注三、市场趋势：光储充一体化成工商业低碳转型核心

随着工商业分布式光伏占比提升至30.6%，单一光伏解决方案已无法满足峰谷电价调节与低碳转型需求，光储充一体化成为行业必然选择。

政策与市场驱动

国家政策支持工商业分布式光伏发展，但电价波动与峰谷差问题促使企业转向光储系统。

阳光电源方案通过储能平抑电价高峰、充电桩实现绿电直充，提升工商业用电经济性。

技术储备与行业认可

阳光电源在光、储、充三条赛道拥有充足技术储备，例如液冷储能系统提升散热效率，直流充电桩支持高功率快充。

方案获济南光伏展观众好评，体现市场对全栈自研模式的认可。

品牌与行业担当

阳光电源传承26年品牌口碑，以技术产品与贴心服务定义行业标准。

期待更多企业进入工商业分布式领域，共同推动行业健康发展。

四、总结：技术+服务双轮驱动全球市场

阳光电源通过技术实力（全栈自研、安全与收益优化）与创新服务（销服一体化、全球渠道覆盖）构建核心竞争力，其光储充一体化方案不仅解决工商业分布式市场痛点，更以低成本创新理念推动行业降本增效。未来，随着全球低碳转型加速，阳光电源有望凭借技术积累与服务网络，持续领跑工商业光储市场。

新能源汽车旋变传感器的工作原理及常见故障检测方法

新能源汽车旋变传感器的工作原理及常见故障检测方法

新能源汽车旋变传感器的工作原理

新能源汽车中的旋变传感器，即旋转变压器传感器，一般安装在电动汽车电机内部，起着测定转子磁极位置从而为逆变器提供正确换向信息的重要作用。其工作原理及核心要点如下：

作用：旋变传感器的主要作用是检测转子位置信号，并将该信号转化为电信号传递给控制器进行解码，从而获得转子转速、转子角度以及转子方向。这类似于驾驶员通过车速表和导航了解车辆速度的方式，电机控制器则通过旋变传感器了解电机的运转状态。

工作原理基础：旋变传感器的工作原理与普通变压器有相似之处，都利用了电磁互感应原理。但不同的是，普通变压器的原边、副边绕组是相对固定的，输出电压和输入电压之比是常数；而旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的改变，因此其输出电压的大小随转子角位移而发生变化。

具体工作原理：旋变传感器包含激磁线圈、正弦线圈和余弦线圈。当电机控制器给励磁绕组加上一个正弦信号（交流电）时，如果转子不动，正弦绕组、余弦绕组会输出一个频率和幅值不变的正弦信号（与输入相似，但幅值可能有所不同）。当转子转动时，由于转子上有凸起和凹陷，通过线圈的磁通量不同，会造成线圈产生的电压不同。正弦绕组上的电压会呈现包络信号，余弦绕组上的电压也会呈现包络信号，但与正弦信号相差90度。

正转与反转的判断：正转时，正弦波形超前余弦波形90度；反转时，正弦波形滞后余弦波形90度。

角度计算：通过测量正弦绕组和余弦绕组的电压幅值，可以计算出转子的角度位置。具体地，假设励磁输入电压为V1，正弦绕组信号电压为V2，余弦信号电压为V3，则有V2=V1sinωT，V3=V1cosωT。通过V2/V3的比值，可以计算出角度ωT。

转速与车速的计算：主控芯片利用内置的旋变解码模块，根据正余弦信号的幅值关系计算出电机转子当前的角度位置，进而通过角度变化量与时间间隔的比值计算出转速。车速则由电机转速、传动系统减速比等参数共同决定，控制器将转速转换为实际车速值，并通过CAN总线发送至仪表盘显示。

新能源汽车旋变传感器的常见故障检测方法

旋变传感器故障的原因可能包括传感器本身损坏、芯片损坏、信号线短路或断路等。以下是常见的故障检测方法：

方法一：波形测量

将示波器通道a连接正弦绕组，通道b连接余弦绕组。

用12伏变压器给励磁绕组通入12伏交流电。

将旋变定子放到合适位置，观察正弦、余弦绕组是否感应出了固定伏值的交流电。

转动转子，观察正弦、余弦绕组的交流电压是否随转子的转动而发生变化。

结果分析：将截取到的波形放大，观察波形是否呈现正余弦的变化关系。一个信号到达最大时，另一个信号应到达最小，且两者相差90度为正常。

方法二：电阻测量

拔掉电机低压插头，使用万用表调到阻值档测量旋变传感器的针脚电阻。具体步骤如下：

分别测量电机侧励磁绕组、正弦绕组、余弦绕组的电阻。

比较不同绕组的电阻值。通常，正弦绕组和余弦绕组的电阻值应相等或相近，而励磁绕组的电阻值可能是正弦绕组和余弦绕组电阻值的一半。

结果分析：如果励磁绕组出现无穷大或零的电阻值，说明出现了短路或断路；如果正弦绕组和余弦绕组的电阻值相差较大，也可以判断其损坏。

通过以上两种方法，可以有效地检测新能源汽车中旋变传感器的故障情况，为维修和更换提供有力支持。在实际操作中，应参考具体车型的维修手册和旋变绕组阻值标准进行判断。

湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467