CN103306568B - 用于控制车窗直流电机正反转的电路结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于控制车窗直流电机正反转的电路结构，包括：第一MOS晶体管、第二MOS晶体管、第三MOS晶体管、第四MOS晶体管、第一四选一数据选择器、第二四选一数据选择器、控制信号产生电路、第五MOS晶体管、以及车窗位置物体传感器；第一MOS晶体管的源极和第三MOS晶体管的源极连接至电源；第二MOS晶体管的源极和第四MOS晶体管的源极接地；第一MOS晶体管的漏极和第二MOS晶体管的漏极相连，并且连接至车窗直流电机的第一端口；第三MOS晶体管的漏极和第四MOS晶体管的漏极相连，并且连接至车窗直流电机的第二端口。
Description
技术领域
本发明涉及汽车设计领域，更具体地说，本发明涉及一种用于控制车窗直流电机正反转的电路结构。
背景技术
现如今的汽车一般都采用电动车窗系统。电动车窗系统是使用电机来控制车窗玻璃的升降，操作方便。电机是指依据电磁感应定律实现电能转换(在车窗直流电机中，指的是将电能转变为机械能)或传递的一种电磁装置。电机的主要作用是产生驱动转矩，由此作为用电器或各种机械的动力源。
近年来，车窗直流电机的应用越来越广泛，车窗直流电机的控制也越显重要。具体地说，例如，当电动车窗玻璃升降器中的直流永磁电动机接通额定电流后，转轴输出转矩，经涡轮蜗杆减速后，再由缓冲联轴器传递到卷丝筒，带动卷丝筒旋转，使钢丝拉动安装在玻璃托架的滑动支架在导轨中上下运动，达到车窗玻璃升降的目的。
车窗玻璃的上升和下降可以借由改变车窗直流电机中的电流方向来实现。具体地说，可以通过改变流经车窗直流电机的电流的方向，来改变车窗直流电机的旋转方向，由此实现车窗玻璃的上升和下降。
但是，现有技术中的用于控制车窗直流电机正反转的控制电路比较单一，而且电路结构相对复杂，设计灵活性也不能很好地适应现有车控总体设计的灵活性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种结构简单并且能够提高设计人员设计灵活性的用于控制车窗直流电机正反转的电路结构。
根据本发明，提供了一种用于控制车窗直流电机正反转的电路结构，其包括：第一MOS晶体管、第二MOS晶体管、第三MOS晶体管、和第四MOS晶体管；
第一MOS晶体管的源极和第三MOS晶体管的源极连接至电源；
第二MOS晶体管的源极和第四MOS晶体管的源极接地；
第一MOS晶体管的漏极和第二MOS晶体管的漏极相连，并且连接至车窗直流电机的第一端口；
第三MOS晶体管的漏极和第四MOS晶体管的漏极相连，并且连接至车窗直流电机的第二端口。
优选地，所述的用于控制车窗直流电机正反转的电路结构还包括：第一四选一数据选择器、第二四选一数据选择器、控制信号产生电路、第五MOS晶体管、以及车窗位置物体传感器；
其中，第一MOS晶体管、第二MOS晶体管、第三MOS晶体管、和第四MOS晶体管都是PMOS晶体管；
其中，控制信号产生电路连接至第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器，用于向第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器的数据输入端、第一地址输入端和第二地址输入端输出同样的数据信号、第一地址信号、和第二地址信号；
其中，控制信号产生电路向第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器的数据输入端传递的信号的电压值为等于电源电压的第一电压值或者等于接地电压的第二电压值；
第一MOS晶体管的栅极连接至第一四选一数据选择器的第一输出端和第二四选一数据选择器的第四输出端；
第二MOS晶体管的栅极连接至第一四选一数据选择器的第三输出端和第二四选一数据选择器的第二输出端；
第三MOS晶体管的栅极连接至第一四选一数据选择器的第二输出端和第二四选一数据选择器的第三输出端；
第四MOS晶体管的栅极连接至第一四选一数据选择器的第四输出端和第二四选一数据选择器的第一输出端；
而且，第五MOS晶体管是PMOS晶体管，其源极接地，栅极连接至车窗位置物体传感器的输出端，漏极连接至第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器的数据输入端；
车窗位置物体传感器用于感测车窗开口是否存在物体，并且在没有感测到物体的情况下向第五MOS晶体管的栅极传递具有第一电压值的感测信号，在感测到物体的情况下向第五MOS晶体管的栅极传递具有第二电压值的感测信号。
优选地，第一MOS晶体管、第二MOS晶体管、第三MOS晶体管M3、和第四MOS晶体管是相同的PMOS晶体管。
优选地，对于第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器的每一个，第二地址输入端和第一地址输入端的组合确定了四个输出端中输出数据输入端的数据信号的输出端。
其中，当S1S0＝00时，数据信号从第一输出端输出；当S1S0＝01时，数据信号从第二输出端输出；当S1S0＝10时，数据信号从第三输出端输出；当S1S0＝11时，数据信号从第四输出端输出。S0为第一地址输入端，S1为第二地址输入端，数字“0”表示低电平，数字“1”表示高电平。
根据本发明，可以通过控制第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器的数据输入来控制电机的开启和停止，通过控制第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器的地址选择来控制电机的正转和反转。而且，电机的正转和反转分别可以通过第二地址输入端和第一地址输入端的两种组合来进行控制，增大了电路设计的灵活性，有利于与其它控制电路进行组合设计，提高了设计人员进行设计时的设计灵活性。
而且，本发明进一步布置了车窗位置物体传感器，其在没有检测到物体时不会影响车窗直流电机正反转，但是在检测到物体时使得电机转动停止，由此有效避免车窗上升而产生的与车窗处的物体的碰撞，例如防止夹手。
由此，本发明提供了一种结构简单并且能够提高设计人员设计灵活性的用于控制车窗直流电机正反转的电路结构。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于控制车窗直流电机正反转的电路结构的原理图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于控制车窗直流电机正反转的电路结构的原理图。
具体地说，如图1所示，根据本发明优选实施例的用于控制车窗直流电机正反转的电路结构包括：第一MOS晶体管M1、第二MOS晶体管M2、第三MOS晶体管M3、和第四MOS晶体管M4。
第一MOS晶体管M1的源极和第三MOS晶体管M3的源极连接至电源Vcc。
第二MOS晶体管M2的源极和第四MOS晶体管M4的源极接地GND。
第一MOS晶体管M1的漏极和第二MOS晶体管M2的漏极相连，并且连接至车窗直流电机10的第一端口11。
第三MOS晶体管M3的漏极和第四MOS晶体管M4的漏极相连，并且连接至车窗直流电机10的第二端口12。
而且，其中，第一MOS晶体管M1、第二MOS晶体管M2、第三MOS晶体管M3、和第四MOS晶体管M4都是PMOS晶体管(如图1所示)。
优选地，第一MOS晶体管M1、第二MOS晶体管M2、第三MOS晶体管M3、和第四MOS晶体管M4是相同的PMOS晶体管(例如具有相同尺寸)。
而且，如图1所示，根据本发明优选实施例的用于控制车窗直流电机正反转的电路结构还包括：第一四选一数据选择器A1、第二四选一数据选择器A2、控制信号产生电路20、第五MOS晶体管M5、以及车窗位置物体传感器30。
其中，控制信号产生电路20连接至第一四选一数据选择器A1和第二四选一数据选择器A2，用于(例如根据用户的开车窗或关车窗的操作)向第一四选一数据选择器A1和第二四选一数据选择器A2的数据输入端D、第一地址输入端S0和第二地址输入端S1输出同样的数据信号、第一地址信号、和第二地址信号。
其中，控制信号产生电路20向第一四选一数据选择器A1和第二四选一数据选择器A2的数据输入端D传递的信号的电压值为等于电源电压Vcc(或者略高于电源电压Vcc)的第一电压值或者等于接地电压GND(或者略低于接地电压GND)的第二电压值。即，控制信号产生电路20向第一四选一数据选择器A1和第二四选一数据选择器A2的数据输入端D的电压值有两种可能性，从而分开控制PMOS晶体管是导通还是截至。
第一MOS晶体管M1的栅极连接至第一四选一数据选择器A1的第一输出端D0和第二四选一数据选择器A2的第四输出端D3。
第二MOS晶体管M2的栅极连接至第一四选一数据选择器A1的第三输出端D2和第二四选一数据选择器A2的第二输出端D1。
第三MOS晶体管M3的栅极连接至第一四选一数据选择器A1的第二输出端D1和第二四选一数据选择器A2的第三输出端D2。
第四MOS晶体管M4的栅极连接至第一四选一数据选择器A1的第四输出端D3和第二四选一数据选择器A2的第一输出端D0。
通过上述连接，可以通过控制第一四选一数据选择器A1和第二四选一数据选择器A2的数据输入D来控制电机的开启和停止，通过控制第一四选一数据选择器A1和第二四选一数据选择器A2的地址选择来控制电机的正转和反转。而且，电机的正转和反转分别可以通过第二地址输入端S1和第一地址输入端S0的两种组合来进行控制，增大了电路设计的灵活性，有利于与其它控制电路进行组合设计，提高了设计人员进行设计时的设计灵活性。
而且，第五MOS晶体管M5是PMOS晶体管，其源极接地，栅极连接至车窗位置物体传感器30的输出端，漏极连接至第一四选一数据选择器A1和第二四选一数据选择器A2的数据输入端D。
车窗位置物体传感器30用于感测车窗开口是否存在物体，并且在没有感测到物体的情况下向第五MOS晶体管M5的栅极传递具有第一电压值的感测信号(由此，第五MOS晶体管M5不导通，数据输入端D的数据不受影响)，在感测到物体的情况下向第五MOS晶体管M5的栅极传递具有第二电压值的感测信号(由此，第五MOS晶体管M5导通，由此数据输入端D变成接地电平，此时第一至第四MOS晶体管不导通，电机没有电流流过，从而停止)。
由此可以看出，本发明进一步布置了车窗位置物体传感器，其在没有检测到物体时不会影响车窗直流电机正反转，但是在检测到物体时使得电机转动停止，由此有效避免车窗上升而产生的与车窗处的物体的碰撞，例如防止夹手。
更加具体地说，例如，对于第一四选一数据选择器A1和第二四选一数据选择器A2的每一个，第二地址输入端S1和第一地址输入端S0的组合确定了四个输出端中输出数据输入端D的数据信号的输出端。
具体地说，当S1S0＝00时，数据信号从第一输出端D1输出；当S1S0＝01时，数据信号从第二输出端D2输出；当S1S0＝10时，数据信号从第三输出端D3输出；当S1S0＝11时，数据信号从第四输出端D4输出。
由此，本发明上述优选实施例提供了一种结构简单并且能够提高设计人员设计灵活性的用于控制车窗直流电机正反转的电路结构。
此外，需要说明的是，除非特别指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (2)
1.一种用于控制车窗直流电机正反转的电路结构，其特征在于包括：第一MOS晶体管、第二MOS晶体管、第三MOS晶体管、和第四MOS晶体管；
第一MOS晶体管的源极和第三MOS晶体管的源极连接至电源；
第二MOS晶体管的源极和第四MOS晶体管的源极接地；
第一MOS晶体管的漏极和第二MOS晶体管的漏极相连，并且连接至车窗直流电机的第一端口；
第三MOS晶体管的漏极和第四MOS晶体管的漏极相连，并且连接至车窗直流电机的第二端口；
还包括：第一四选一数据选择器、第二四选一数据选择器、控制信号产生电路、第五MOS晶体管、以及车窗位置物体传感器；
其中，第一MOS晶体管、第二MOS晶体管、第三MOS晶体管、和第四MOS晶体管都是PMOS晶体管；
其中，控制信号产生电路连接至第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器，向第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器的电机控制端传送相同的电机控制信号，同时向第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器的第一地址输入端传送相同的第一地址信号，同时向第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器第而地址输入端传送相同的第而地址信号；
其中，控制信号产生电路向第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器的电机控制端传递的信号的电压值为等于电源电压的第一电压值或者等于接地电压的第二电压值；
第一MOS晶体管的栅极连接至第一四选一数据选择器的第一输出端和第二四选一数据选择器的第四输出端；
第二MOS晶体管的栅极连接至第一四选一数据选择器的第三输出端和第二四选一数据选择器的第二输出端；
第三MOS晶体管的栅极连接至第一四选一数据选择器的第二输出端和第二四选一数据选择器的第三输出端；
第四MOS晶体管的栅极连接至第一四选一数据选择器的第四输出端和第二四选一数据选择器的第一输出端；
而且，第五MOS晶体管是PMOS晶体管，其源极连接电源，栅极连接至车窗位置物体传感器的输出端，漏极连接至第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器的电机控制端；
车窗位置物体传感器用于感测车窗开口是否存在物体，并且在没有感测到物体的情况下向第五MOS晶体管的栅极传递具有第一电压值的感测信号，在感测到物体的情况下向第五MOS晶体管的栅极传递具有第二电压值的感测信号。
2.根据权利要求1所述的用于控制车窗直流电机正反转的电路结构，其特征在于，对于第一四选一数据选择器和第二四选一数据选择器的每一个，第二地址输入端和第一地址输入端的组合确定了四个输出端中输出数据输入端的数据信号的输出端；
其中，当S1S0＝00时，数据信号从第一输出端输出；当S1S0＝01时，数据信号从第二输出端输出；当S1S0＝10时，数据信号从第三输出端输出；当S1S0＝11时，数据信号从第四输出端输出，S0为第一地址输入端，S1为第二地址输入端，数字“0”表示低电平，数字“1”表示高电平。
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