專利名稱：一種汽車風(fēng)扇電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車風(fēng)扇電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車風(fēng)扇作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)的一部分，有著重要的作用，尤其是在天氣炎熱和空調(diào)工作的情況下，汽車風(fēng)扇具有輔助散熱的作用，可確保發(fā)動(dòng)機(jī)及其潤滑機(jī)構(gòu)工作在最佳狀態(tài)。而傳統(tǒng)的汽車風(fēng)扇，其轉(zhuǎn)速可調(diào)性差，由于工作噪音和抖動(dòng)等原因，設(shè)計(jì)時(shí)也限制了其最大輸出功率，降低了散熱效果，另外由于傳統(tǒng)的汽車風(fēng)扇一般只有高、低速兩種工作狀態(tài)，又是通過電阻限流來實(shí)現(xiàn)工作模式調(diào)整，這樣既浪費(fèi)了能源，又縮短了汽車風(fēng)扇的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速、散熱效果較好、電能利用率較高的汽車風(fēng)扇電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種汽車風(fēng)扇電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，包括微處理控制器、溫度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路，其中微處理控制器上集成設(shè)置有信號(hào)接口、輸入信號(hào)檢測(cè)電路、溫度自檢電路、實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)反饋電路、PWM信號(hào)輸出電路、PWM信號(hào)放大電路、大功率MOS管，信號(hào)接口接收外部信號(hào)，并將信號(hào)傳遞給輸入信號(hào)檢測(cè)電路，溫度自檢電路與溫度傳感器電連接，輸入信號(hào)檢測(cè)電路接收信號(hào)，并通過與溫度自檢電路檢測(cè)到的溫度作比較，給出最佳轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，由PWM信號(hào)輸出電路輸送至PWM信號(hào)放大電路，PWM信 號(hào)放大電路接收并將信號(hào)放大后，輸送給大功率MOS管，由大功率MOS管將放大后的信號(hào)輸送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)反饋電路與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)。本實(shí)用新型可進(jìn)一步設(shè)置為所述的微處理控制器上還集成設(shè)有EMC抗干擾電路。本實(shí)用新型的有益效果是由于本實(shí)用新型所提供的汽車風(fēng)扇電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)是由微處理控制器產(chǎn)生PWM信號(hào)來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，因此不僅簡化了原有電機(jī)的結(jié)構(gòu)，而且PWM驅(qū)動(dòng)方式能方便地改變脈沖周期長度和占空比，從而達(dá)到間接調(diào)節(jié)電機(jī)線圈有效電壓的目的，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速；由于微處理控制器集成設(shè)有的溫度自檢電路與外部溫度傳感器連接，因此微處理控制器可根據(jù)檢測(cè)到的溫度，給出最佳的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，從而增強(qiáng)散熱效果和提高電能的利用率；微處理控制器集成設(shè)有的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)反饋電路對(duì)電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保電路安全，有效地保障了汽車風(fēng)扇電機(jī)的工作穩(wěn)定性，延長了汽車風(fēng)扇電機(jī)的使用壽命。

圖I為本實(shí)用新型的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型中信號(hào)接口的電路圖；[0009]圖3為本實(shí)用新型中微處理控制器的電路圖；圖4為本實(shí)用新型中溫度采集的電路圖；圖5為本實(shí)用新型中大功率MOS管驅(qū)動(dòng)和實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)反饋電路；圖6為本實(shí)用新型中電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路。
具體實(shí)施方式
如圖I所示給出了一種汽車風(fēng)扇電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，包括微處理控制器、溫度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路，其中微處理控制器上集成設(shè)置有信號(hào)接口、輸入信號(hào)檢測(cè)電路、溫度自檢電路、實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)反饋電路、PWM信號(hào)輸出電路、PWM信號(hào)放大電路、大功率MOS管、EMC抗干擾電路，信號(hào)接口接收外部信號(hào)，并將信號(hào)傳遞給輸入信號(hào)檢測(cè)電路，溫度自檢電路與溫度傳感器電連接，輸入信號(hào)檢測(cè)電路接收信號(hào)，并通過與溫度自檢電路檢測(cè)到的溫 度作比較，給出最佳轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，由PWM信號(hào)輸出電路輸送至PWM信號(hào)放大電路，PWM信號(hào)放大電路接收并將信號(hào)放大后，輸送給大功率MOS管，由大功率MOS管將放大后的信號(hào)輸送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)反饋電路與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)。如圖2所示為信號(hào)接口電路圖，采用車身12V電源連接至電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路，用以控制電機(jī)動(dòng)作。ACC信號(hào)為微處理控制器工作所需外部電源，在熄火后也可最大程度降低系統(tǒng)靜態(tài)電流，減小功耗。SINGLE接口為信號(hào)輸入。如圖3所示為微處理控制器的電路圖，本實(shí)用新型采用PIC16F716微控制處理芯片，圖中的20號(hào)接口為溫度自檢輸入，RTl為負(fù)熱敏系數(shù)的電阻器，隨著溫度的變化，微處理控制器可通過采集端口電壓來計(jì)算環(huán)境溫度。如圖4所示為溫度采集的電路圖，SINGLE信號(hào)通過RlO和R12降壓處理后到達(dá)微處理控制器的相應(yīng)端口，便能計(jì)算得出所需要的轉(zhuǎn)速強(qiáng)度。另外，微處理控制器也控制Q3三極管，實(shí)現(xiàn)與車身電腦的信息交換，用于反饋汽車風(fēng)扇的工作情況。如圖5所示為大功率MOS管驅(qū)動(dòng)和實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)反饋電路，PWM控制信號(hào)由微處理控制器的第11號(hào)端口輸出，平時(shí)端口為高電平信號(hào)，Q7三極管一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，Q6三極管也就截止了，PWM_1處沒有用于驅(qū)動(dòng)功率管的高電壓；當(dāng)需要汽車風(fēng)扇工作時(shí)，端口輸出有低電平，Q7截止，導(dǎo)致Q6導(dǎo)通，電容C29處的高電壓就通過R7和Q6輸入到大功率MOS管控制端，電機(jī)便可工作。一旦電機(jī)工作，升壓電路也開始有效，C29正極得到足夠的電壓值，確保功率管工作在高效導(dǎo)通狀態(tài)。電機(jī)的工作狀態(tài)M1_0UT，通過R29和R30電阻降壓后到達(dá)微處理控制器的2號(hào)端口，用于檢測(cè)短路等信號(hào)。一旦得到錯(cuò)誤信息，便可要求微處理控制器作出相應(yīng)處理，保持整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定安全。如圖6所示為電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路，車身電源通過濾波后，連接到大功率MOS管一端(漏極)，當(dāng)大功率MOS管的柵極PWM_1和PWM_2為有效控制電壓時(shí)，大功率MOS管便導(dǎo)通，汽車風(fēng)扇開始工作，PWM信號(hào)占空比變化時(shí)，就進(jìn)入調(diào)速狀態(tài)。為了使汽車風(fēng)扇工作順暢平穩(wěn)，電路中加入了多個(gè)電容和電感作為儲(chǔ)能元件，C18 C22并聯(lián)使用，提高了效率，延長了使用壽命。D3和D4作為續(xù)流二極管，保證了整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力，延長電機(jī)使用壽命。為了防止電源反接，引起大功率MOS管與二極管等元件燒毀，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，電路中還加入了防反接設(shè)計(jì)，只有當(dāng)電源極性正確時(shí)，Q4才導(dǎo)通，所述的微處理控制器上還集成設(shè)有EMC抗干擾電路 ，確保了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。
權(quán)利要求1.一種汽車風(fēng)扇電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于包括微處理控制器、溫度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路，其中微處理控制器上集成設(shè)置有信號(hào)接口、輸入信號(hào)檢測(cè)電路、溫度自檢電路、實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)反饋電路、PWM信號(hào)輸出電路、PWM信號(hào)放大電路、大功率MOS管，信號(hào)接口接收外部信號(hào)，并將信號(hào)傳遞給輸入信號(hào)檢測(cè)電路，溫度自檢電路與溫度傳感器電連接，輸入信號(hào)檢測(cè)電路接收信號(hào)，并通過與溫度自檢電路檢測(cè)到的溫度作比較，給出最佳轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，由PWM信號(hào)輸出電路輸送至PWM信號(hào)放大電路，PWM信號(hào)放大電路接收并將信號(hào)放大后，輸送給大功率MOS管，由大功率MOS管將放大后的信號(hào)輸送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)反饋電路與電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種汽車風(fēng)扇電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于所述的微處理控制器上還集成設(shè)有EMC抗干擾電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車風(fēng)扇電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，包括微處理控制器、溫度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路，由于所述的調(diào)速系統(tǒng)是由微處理控制器產(chǎn)生PWM信號(hào)來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，因此不僅簡化了原有電機(jī)的結(jié)構(gòu)，而且PWM驅(qū)動(dòng)方式能方便地改變脈沖周期長度和占空比，達(dá)到間接調(diào)節(jié)電機(jī)線圈有效電壓的目的，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速；微處理控制器集成設(shè)有的溫度自檢電路與外部溫度傳感器連接，因此微處理控制器可根據(jù)檢測(cè)到的溫度，給出最佳的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，從而增強(qiáng)散熱效果和提高電能的利用率；微處理控制器集成設(shè)有的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)反饋電路對(duì)電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保電路安全，有效地保障了汽車風(fēng)扇電機(jī)的工作穩(wěn)定性，延長了汽車風(fēng)扇電機(jī)的使用壽命。
文檔編號(hào)H02P27/04GK202374214SQ201120553839
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者孟維勇, 戴學(xué)志, 胡忠球 申請(qǐng)人:浙江松田汽車電機(jī)系統(tǒng)有限公司