CN102424034A

CN102424034A - 一种带脉宽调制调压的雨刮电机调速系统

Info

Publication number: CN102424034A
Application number: CN2011104437019A
Authority: CN
Inventors: 戴学志; 刘志立; 陈树
Original assignee: ZHEJIANG SONGTIAN AUTOMOTIVE MOTOR SYSTEM CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG SONGTIAN AUTOMOTIVE MOTOR SYSTEM CO Ltd
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2012-04-25

Abstract

本发明公开了一种带脉宽调制调压的雨刮电机调速系统，包括信号处理模块、集成控制器、电机驱动控制模块，由于本发明所提供的雨刮电机调速系统采用的是集成电路模块化脉宽调制调压（PMC）系统，因此雨刮电机只需要一对电刷，线圈无需移相分压，无论高低速，电机效率都可达到最佳；采用无触点大功率场效应管（大功率MOS管）替代了现有技术中的继电器，提高了电机运行的可靠性，同时也有效地避免了继电器触点开闭时产生的干扰；另，信号处理模块上集成有过流检测电路及相关地过载保护程序，提高了电机保护系统的可靠性，延长了雨刮电机的使用寿命；将EMC抗干扰电路集成设在集成控制器上，有效地降低了雨刮电机的生产成本。

Description

一种带脉宽调制调压的雨刮电机调速系统

技术领域

本发明涉及一种雨刮电机调速系统，具体涉及一种带脉宽调制调压的雨刮电机调速系统。

背景技术

目前，传统的雨刮电机调速，通常采用多对电刷、电枢绕组分压移相的调速模式，在电枢高速运行时因线圈利用率低而使得雨刮电机的效率也较低；同时传统雨刮电机的开启和工作模式选择（高低速档），是通过操作组合开关间接控制继电器切换电机工作电枢线圈实现调速，这种控制方式，布线复杂，成本高，而且继电器控制容易产生电磁干扰，影响电路工作稳定性；另，传统雨刮电机采用双金属片保护器置于电机内部刷架板上，靠双金属片发热变形来控制电路通断；采用内部刷架板上内置电感，电容滤波电路实现抗电磁干扰（EMC），可靠性较差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电机效率较高、运行更为安全可靠、使用寿命较长且生产成本较低的带脉宽调制调压的雨刮电机调速系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种带脉宽调制调压的雨刮电机调速系统，包括信号处理模块、集成控制器、电机驱动控制模块，其中信号处理模块包括信号接口、输入信号检测电路、信号复位电路，集成控制器包括高速PWM信号输出电路、低速PWM信号输出电路、PWM信号放大电路、大功率MOS管，信号接口接收外部信号，并将接收到的信号传递至输入信号检测电路，输入信号检测电路通过检测判断，将信号输送至信号复位电路或集成控制器，集成控制器根据所接收到信号的高、低速运行信息，将信号通过高速PWM信号输出电路或低速PWM信号输出电路输送至PWM信号放大电路，PWM信号放大电路将接收到的信号放大后输送给大功率MOS管，由大功率MOS管将放大后的信号传递给电机驱动控制模块，电机驱动控制模块用于控制驱动雨刮电机高速或低速运行。

本发明可进一步设置为所述的信号处理模块还包括有过流检测电路，所述的过流检测电路与电机驱动控制模块连接，用于监测雨刮电机运行过程中是否过载或短路。

本发明可进一步设置为所述的集成控制器上还集成设有EMC抗干扰电路。

本发明的有益效果是：由于本发明所提供的雨刮电机调速系统采用的是集成电路模块化脉宽调制调压（PMC）系统，因此雨刮电机只需要一对电刷，线圈无需移相分压，无论高低速，电机效率都可达到最佳；采用无触点大功率场效应管（大功率MOS管）替代了现有技术中的继电器，提高了电机运行的可靠性，同时也有效地避免了继电器触点开闭时产生的干扰；另，信号处理模块上集成有过流检测电路及相关地过载保护程序，提高了电机保护系统的可靠性，延长了雨刮电机的使用寿命；将EMC抗干扰电路集成设在集成控制器上，有效地降低了雨刮电机的生产成本。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明中信号接口接收外部信号输入的接口电路图；

图3为本发明中信号接口接收电机复位信号输入的接口电路图；

图4为本发明中集成控制器的电路图；

图5为本发明中电机驱动控制模块的电路图；

图6为本发明中信号处理模块的电路图；

图7为本发明中信号处理模块的电路图。

具体实施方式

如图1所示给出了一种带脉宽调制调压的雨刮电机调速系统，包括信号处理模块、集成控制器、电机驱动控制模块，其中信号处理模块包括信号接口、输入信号检测电路、信号复位电路、过流检测电路，集成控制器包括高速PWM信号输出电路、低速PWM信号输出电路、PWM信号放大电路、大功率MOS管，信号接口接收外部信号，并将接收到的信号传递至输入信号检测电路，输入信号检测电路通过检测判断，将信号输送至信号复位电路或集成控制器，集成控制器根据所接收到信号的高、低速运行信息，将信号通过高速PWM信号输出电路或低速PWM信号输出电路输送至PWM信号放大电路，PWM信号放大电路将接收到的信号放大后输送给大功率MOS管，由大功率MOS管将放大后的信号传递给电机驱动控制模块，电机驱动控制模块用于控制驱动雨刮电机高速或低速运行，信号复位电路保证了系统信号的正确复位，同时所述的过流检测电路与电机驱动控制模块连接，用于监测雨刮电机运行过程中是否过载或短路，一旦电流大于设定要求，系统就进入过流保护程序，关闭电机，保证系统安全，另，所述的集成控制器上还集成设有EMC抗干扰电路。

如图2所示为接收外部信号输入的信号接口，输入接插件头有五个端口，HS（高速信号）和LS（低速信号）都为高电平有效。如图3所示为接收电机复位信号的信号接口，复位信号与电机齿轮构成回路，未复位时，S1上的12V信号经过齿轮导电铜皮传送至S3。

如图4所示集成控制器采用SG1524集成IC进行控制，SG1524集成了比较器和误差放大器，可实现PWM信号的输出，本集成控制器选用合适的R86和C21可产生频率为20KHZ左右的PWM电机控制信号，实现对雨刮电机的调速控制。

如图5所示PWM控制信号由SG1524的11和14引脚输出，当PWM信号为高时，三极管Q3和Q6导通，从而Q4和Q5截止，这样NMOS管Q8截止，接着Q7导通，经过C7和D1相关电路升压后的信号就通过Q7到NMOS管Q1和Q2的栅极实现导通，雨刮电机便开始工作了。相反，当PWM信号为低时，Q1和Q2截止，Q8导通，此时电机不工作，而且电机上的能量通过Q8被迅速吸收，减小反向电流的影响。其中RMT为采样电阻，用于采集电流信号，当电流大于设定要求时，反馈信号将由信号处理模块分析后送于集成控制器处理。

如图6和7所示，当输入信号或复位信号有效时，Q10导通，SG1524的第10引脚被拉低，芯片开始工作并输出PWM控制信号，电机便进入工作状态。同时过流检测电路也开始工作，输入和反馈信号最终将在处理后到达SG1524的2号引脚，通过芯片内部的误差放大器影响比较器的参考电压，此电压可在芯片的9号引脚得到，从而改变PWM输出信号的占空比，实现调速功能。

Claims

1.一种带脉宽调制调压的雨刮电机调速系统，其特征在于：包括信号处理模块、集成控制器、电机驱动控制模块，其中信号处理模块包括信号接口、输入信号检测电路、信号复位电路，集成控制器包括高速PWM信号输出电路、低速PWM信号输出电路、PWM信号放大电路、大功率MOS管，信号接口接收外部信号，并将接收到的信号传递至输入信号检测电路，输入信号检测电路通过检测判断，将信号输送至信号复位电路或集成控制器，集成控制器根据所接收到信号的高、低速运行信息，将信号通过高速PWM信号输出电路或低速PWM信号输出电路输送至PWM信号放大电路，PWM信号放大电路将接收到的信号放大后输送给大功率MOS管，由大功率MOS管将放大后的信号传递给电机驱动控制模块，电机驱动控制模块用于控制驱动雨刮电机高速或低速运行。

2.根据权利要求1所述的一种带脉宽调制调压的雨刮电机调速系统，其特征在于：所述的信号处理模块还包括有过流检测电路，所述的过流检测电路与电机驱动控制模块连接，用于监测雨刮电机运行过程中是否过载或短路。

3.根据权利要求1所述的一种带脉宽调制调压的雨刮电机调速系统，其特征在于：所述的集成控制器上还集成设有EMC抗干扰电路。