汽車空調鼓風機控制電路的製作方法

2023-06-27 20:27:26

專利名稱：汽車空調鼓風機控制電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車空調鼓風機，尤其涉及一種汽車空調鼓風機控制 電路。
背景技術：
目前，很多汽車空調鼓風機控制採用調速電阻器來控制鼓風機的轉速。 因為鼓風機轉速是由通過其電流的大小來決定的，要調控鼓風機的轉速， 只需改變鼓風機的電流即可。
而這樣的通過改變電阻器的電阻來調控鼓風機的轉速的方法實現雖簡 單，但不易撐控。

發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供了一種汽車空調鼓風機控制電路， 旨在解決上述的問題。
為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的
本發明包括鼓風機；還包括CPU;所述的CPU讀取鼓風機當前的 工作狀態，並與鼓風機控制電路雙向連接；鼓風機控制電路的輸出端與功 率MOS管相連；功率MOS管與鼓風機相連。
與現有技術相比，本發明的有益效果是通過控制鼓風機電路的輸出 電壓即可改變MOSFET-Nl柵源之間的電流，從而可控制鼓風機的轉速。


圖l是本發明的模塊圖2是圖1中鼓風機控制電路的具體線路圖；圖3是圖1中功率MOS管具體線路圖； 圖4是圖2中比例運算電路圖； 圖5是圖2中充放電電路圖； 圖6是圖2中積分比較電路圖7是圖2中開關電路具體實施例方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述 由圖l可見本發明包括鼓風機；還包括CPU;所述的CPU讀取 鼓風機當前的工作狀態，並通過鼓風機電路控制鼓風機的運轉；鼓風機控 制電路的輸出端與功率MOS管相連；功率MOS管與鼓風機相連。
鼓風機控制電路，其包括反饋運算電路，對鼓風機電源、反饋信號進 行差分比例運算；CPU控制信號輸入電路，連接CPU和鼓風機控制電路； 鼓風機控制信號輸出電路，對CPU的控制信號進行積分運算；鼓風機開關
電路，控制鼓風機的開斷。
由圖2可見所述的鼓風機控制電路包括鼓風機的電源信號
FAN—PWR通過第一電阻Rl與第二運算放大器U1B的正極相連，第二運 算放大器U1B的正極通過並接的第三電阻R3和第一電容C1後接地，鼓風 機的反饋信號FAN—F/B通過第二電阻R2與第二運算放大器U1B的負極相 連，第二運算放大器U1B的負極通過第二電容C2與電源地相連，第二運 算放大器U1B的輸出信號通過並接的第四電阻R4和第四電容C4反饋到其 負極輸入端，第二運算放大器的輸出端通過第五電阻R5連到CPU的採樣信 號ANI7,第五電阻R5的另一端通過第三電容C3接地；第二運算放大器 Ul B的輸出端通過第二十二電阻R22與第一運算放大器U1A的正極相連， 第一運算放大器U1A的負極通過電解電容El與地相連，CPU的控制信號 Vj:ON經過第六電阻R6與第一運算放大器U1A的負極相連，CPU的控制
5信號V一CON通過第七電阻R7與電源地相連；第一運算放大器U1A的輸 出端通過第五積分電容C5連到其正極輸入端，第一運算放大器的輸出端通 過第二十五電阻R25與第一三極體TR1的集電極相連，第一三極體TR1的 發射極與電源地相連，CPU的開關控制信號FAN—CUT通過第二十四電阻 R24與第一三極體TR1的基極相連，電源信號VCC通過第二十三電阻R23 與CPU控制信號FAN—CUT相連，第一三極體TR1的基極通過第六電容 C6與電源地相連，鼓風機的控制信號FAN CTR通過第二十六電阻R26與 第一三極體TR1的集電極相連；
由圖3可見調速模塊功率MOS管的漏極與鼓風機的負極相連，DC12V 電源正極與鼓風機的的正極相連，DC12V電源負與MOS管的源極相連。 鼓風機電路的控制信號FANj:TR接MOS管的柵極，從鼓風機的負端引出 反饋信號FAN—F/B接鼓風機電路的反饋信號輸入端FAN—F/B，鼓風機的 DC12V電源接鼓風機電路的電源信號輸入端FAN一PWR。
由MOS管的特性可知，流過漏源的電流/。與柵源間的電壓"c^成一定的 函數關係/。=/([/ra)l^
當"w為零或很小時，MOS管中不會有電流，管子處在截止狀態；
當1>、("頂為MOS管的導通電壓)後，在"Ds比較小時，^與"Ds (漏
源之間的電壓)成近似線性關係，因此可把漏極和源極之間看成是一個可 由^進行控制的電阻，^越大，曲線越陡，等效電阻越小。
當t^〉ww，在w^比較大時，/。僅決定於w^，而與w。,幾乎無關，D、 S 之間可以看為一個受"m控制的電流源。
所以通過控制鼓風機電路的輸出電壓^ ，即可改變M0SFET-N1柵源 之間的電流，從而可控制鼓風機的轉速。
本發明的目的是控制鼓風機轉速，FAN_PWR和FAN_F/B為鼓風機兩端的 電壓信號，代表鼓風機的工作電壓，經比例運算電路後得到的電壓值作為鼓風機的採樣電壓送到CPU, CPU將該電壓與設定的控制電壓進行比較後去 控制鼓風機的轉速(電壓)，使鼓風機的實際電壓與設定的控制電壓相等； 鼓風機打開關閉則通過CPU控制FAN—CUT信號實現。
在圖2中FAN一PWR為鼓風機電源
FAN—F/B為鼓風機反饋信號
ANI7為CPU的採樣信號
V_C0N 為鼓風機電路的控制信號
FAN_CUT為開關控制信號
FAN—CTR為鼓風機控制信號
本發明主要由四部分電路構成比例運算電路、充放電電路、積分電 路、開關電路。
由圖4可見比例運算電路
U1B運算放大器、Rl、 R2、 R3、 R4及其周圍的電路組成的是一個差 分輸入的比例運算電路，要求i l = / 2,/ 3 = i 4,且都是千分之一的精密電阻。 設鼓風機的反饋電壓FAN—F/B為",， 鼓風機電源電壓FAN_PWR為Wp ， 比例運算電路的輸出為"。。/￡=0
由圖5可見充放電電路
電解電容E1、 R6、 R7及其周邊電路組成充放電迴路； 電路的輸入為V一CON，輸出為w力)。
任一個周期內，V—CON正脈衝寬度為^，負脈衝寬度為^ 電解電容E1的容值為C,，電容在正脈衝^期間充電，時間常數r,^C, 電解電容E1的起始值"J^)，終了值 K),
可得^(0 = ^(°0)-h(°°)-A(V2)]e;(其中時間t為0到V,之間的任一時 間段)
電容在負脈衝寬度^期間放電時，此時時間常數^-(^ + igc,
電解電容E1的起始值^(v,)，終了值"Joo),
"力)=^(°°)-[^(00)-A(v,)]e""^ (其中時間t為』到』之間的任一時間
段)
由電路原理分析知道，電路穩定工作之後，電容c充電和放電的過渡
過程總是周而復始重複進行的。由上可知，r,<r2，則充電的速度大於放電 的速度，再由V一CON信號的頻率很高，最後輸出電壓w力)就在某一電壓幅 值上達到了動態平衡，這樣就可由V—CON來控制"々)的電壓幅值。欲得到
不同幅值的電壓值，只需調整V—CON的佔空比即可。
由圖6可見第一運算放大器的輸出極與第二十二電阻相連，第一運 算放大器的負極與圖5所示電路的輸出極相連，第五電容與第一運算放大 器的正極和輸出端相連。
其同相端的輸入為經過RC轉換的V一CON電壓幅值",，比例運算電路
輸出的電壓值"2,放大器的輸出電壓為"3,電阻R22上的電流為糹，積分電 容C5上的電流為"其中積分時間常數7 =及22€:4， .一 m2 i _ . _ _廣 一廣"i)
"3 = "1 + "^7T {("I - "2 + "o (0)
如果在開始積分之前，電容C4兩端已經存在一個初始電壓，則積分電 路將有一個初始的輸出電壓"。(0),此時由圖7可見開關電路
TR1及其周圍電路組成的是一個電子開關；
由三極體的飽和導通條件知，當基極電流!5大於臨界飽和時的數值/朋 時，三極體一定飽和。飽和導通以後，"^^0.3F,如同關閉了開關；而當 t^〈0.5F時，三極體截止，！:=0,如同斷開的開關。當CPU控制鼓風機關閉 時，輸出FANj:UT為高電平時，此時TR1飽和導通，i^*0.3r，FAN_CTR
被鉗位在低電平，從而關斷鼓風機。當CPU控制鼓風機打開時，輸出 FAN一CUT為低電平，此時TR1處在截止區，控制鼓風機轉速的FAN—CTR 信號被送到鼓風機。
本發明充份考慮到了各種幹擾雜波存在的情況，第一、第三、第四、 第六等濾波電容有效的抑制了各種幹擾和高頻雜波，保證了電路的穩定工 作。
權利要求
1. 一種汽車空調鼓風機控制電路，包括鼓風機；其特徵在於還包括-CPU;所述的CPU讀取鼓風機當前的工作狀態，並通過鼓風機電路控制鼓 風機的運轉；鼓風機控制電路的輸出端與功率MOS管相連；功率MOS管 與鼓風機相連。
2. 根據權利要求1所述的汽車空調鼓風機控制電路，其特徵在於所 述的鼓風機控制電路包括鼓風機的電源信號(FAN—PWR)通過第一電阻(Rl)與第二運算放大器(U1B)的正極相連，第二運算放大器(U1B) 的正極通過並接的第三電阻(R3)和第一電容(CI)後接地，鼓風機的反 饋信號(FAN一FB)通過第二電阻(R2)與第二運算放大器(U1B)的負極 相連，第二運算放大器(U1B)的負極通過第二電容(C2)與電源地相連， 第二運算放大器(U1B)的輸出信號通過並接的第四電阻(R4)和第四電 容(C4)反饋到其負極輸入端，第二運算放大器的輸出端通過第五電阻(R5) 連到CPU的採樣信號(認17)，第五電阻(R5)的另一端通過第三電容(C3) 接地；第二運算放大器(U1B)的輸出端通過第二十二電阻(R22)與第一 運算放大器(U1A)的正極相連，第一運算放大器(U1A)的負極通過電解 電容(El)與地相連，CPU的控制信號(V一CON)經過第六電阻(R6)與 第一運算放大器(U1A)的負極相連，CPU的控制信號(V_CON)通過第 七電阻(R7)與電源地相連；第一運算放大器(U1A)的輸出端通過第五 積分電容(C5)連到其正極輸入端，第一運算放大器的輸出端通過第二十 五電阻(R25)與第一三極體(TR1)的集電極相連，第一三極體(TR1) 的發射極與電源地相連，CPU的開關控制信號(FAN_CUT)通過第二十四 電阻(R24)與第一三極體(TR1)的基極相連，電源信號(VCC)通過第 二十三電阻(R23)與CPU控制信號(FAN_CUT)相連，第一三極體(TR1) 的基極通過第六電容(C6)與電源地相連，鼓風機的控制信號(FAN—CTR)通過第二十六電阻(R26)與第一三極體(TR1)的集電極相連；功率MOS 管的漏極與鼓風機的負極相連，DC12V電源正極與鼓風機的的正極相連， DC12V電源負與MOS管的源極相連；鼓風機電路的控制信號(FAN—CTR) 接MOS管的柵極，從鼓風機的負端引出反饋信號(FAN—F/B)接鼓風機電 路的反饋信號輸入端(FAN一F/B)，鼓風機的DC12V電源接鼓風機電路的 電源信號輸入端(FAN_PWR)。
全文摘要
本發明涉及一種汽車空調鼓風機控制電路，包括鼓風機；還包括CPU；所述的CPU讀取鼓風機當前的工作狀態，並通過鼓風機電路控制鼓風機的運轉；鼓風機控制電路的輸出端與功率MOS管相連；功率MOS管與鼓風機相連；本發明的有益效果是通過控制鼓風機電路的輸出電壓即可改變MOSFET-N1柵源之間的電流，從而可控制鼓風機的轉速。
文檔編號F04D27/00GK101311547SQ200710041219
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月24日 優先權日2007年5月24日
發明者劉昌全, 海 常, 文玉遠, 王文忠 申請人:上海福太隆汽車電子科技有限公司