CN105353815B - 一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的装置，其与包括场效应管的调速模块和鼓风机相配合；场效应管的漏极与鼓风机的负极端相连，源极接地；鼓风机正极端与内部工作电压源相连；所述装置包括PWM信号源、比较器、参考电压源和电压负反馈电路；比较器的正输入端通过输入端电阻与PWM信号源相连，还与电压负反馈电路的一端相连，负输入端与参考电压源相连，输出端与场效应管的栅极相连；其中，参考电压源由连接鼓风机正极端的内部工作电压源通过一定处理后生成，且参考电压源的输出电压与内部工作电压源的输出电压之间呈线性变化关系；电压负反馈电路的另一端与场效应管的漏极及鼓风机的负极端相连。实施本发明，使得空调控制器电路内部无需引入额外电源端，就可实现鼓风机两端电压具有较高的稳定性，且抗静电能力较好，具有较快的响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及汽车空调系统技术领域，尤其涉及一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的装置及方法。
背景技术
近年来随着技术的发展，汽车空调系统中鼓风机调速多采用调速模块，通过PWM控制功率管（三极管）的功率输出变化，调整鼓风机转速。尤其在自动空调系统中，如图1所示，普遍采用空调控制单元（内含DSP芯片），空调工作时，DSP根据程序设置和车内反馈信号发指令，调节PWM信号的占空比，经比较器U1处理后，用功率场效应管M1作为主开关元件，通过改变开关元件的导通电流及通断来改变输出电压的大小，从而调节鼓风机T1的转速。
因此，为了确保汽车空调系统的正常应用及使用寿命，就必须保持鼓风机的两端电压稳定。现有技术中，保持鼓风机两端电压稳定方法有两种：一、从VBATT端（即电池正极）采集比较器的参考电压，经比较器与PWM信号电压比较输出后，通过控制场效应管的导通电流来实现鼓风机两端电压稳定，其优点在于使得鼓风机两端电压比较稳定，但缺点在于空调控制器电路内部需引入额外的电源端，降低了空调控制器电路的抗静电能力；二、利用软件采集电源电压的AD采样值，经过程序计算，调节PWM信号输出的占空比来实现鼓风机两端电压不变。其优点在于电路相对简单，可节约成本，但缺点在于内部工作电压源VBATT的变化响应速度较慢。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的装置及方法，使得空调控制器电路内部无需引入额外电源端，就可实现鼓风机两端电压具有较高的稳定性，且抗静电能力较好，具有较快的响应速度。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的装置，其与包括场效应管的调速模块和鼓风机相配合；所述场效应管的漏极与所述鼓风机的负极端相连，源极接地；所述鼓风机正极端与内部工作电压源相连；所述装置包括PWM信号源、输入端电阻、比较器、参考电压源和电压负反馈电路；其中，
所述比较器的正输入端通过所述输入端电阻与所述PWM信号源相连，还与所述电压负反馈电路的一端相连，负输入端与所述参考电压源相连，输出端与所述场效应管的栅极相连；其中，所述参考电压源由所述内部工作电压源通过一定处理后生成，且所述参考电压源的输出电压与所述内部工作电压源的输出电压之间呈线性变化关系；
所述电压负反馈电路的另一端与所述场效应管的漏极及所述鼓风机的负极端均相连。
其中，所述装置还包括低通滤波电路，所述低通滤波电路设置于所述PWM信号源与所述输入端电阻之间。
其中，所述电压负反馈电路包括电阻。
本发明实施例还提供了一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的方法，其在前述的装置中实现，所述方法包括：
在鼓风机的风速档位保持不变时，检测所述装置中内部工作电压源的输出电压变化情况；
待检测到所述内部工作电压源的输出电压在一定电压范围内变化时，所述装置中参考电压源将自动调整其输出电压与所述内部工作电压源的输出电压之间呈线性变化关系，实现所述鼓风机的两端电压保持不变。
其中，所述方法进一步包括：
待检测到所述内部工作电压源的输出电压恒定为一固定电压值后，保持所述参考电压源的输出电压不变，实现所述鼓风机的两端电压保持不变。
其中，所述方法进一步包括：
调节所述PWM信号源发送的PWM信号的占空比，实现控制所述鼓风机的转速变化。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
在本发明实施例中，由于装置中参考电压源由工作电压源经过一定处理后生成，且参考电压源的输出电压与内部工作电压源的输出电压之间呈线性变化关系，使得空调控制器电路内部无需引入额外电源端，就可实现鼓风机两端电压具有较高的稳定性，且抗静电能力较好，具有较快的响应速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为现有技术中稳定鼓风机两端电压的装置的逻辑框图；
图2为本发明实施例提供的一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的装置的系统结构图；
图3为本发明实施例提供的一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的装置的应用场景图；
图4为本发明实施例提供的一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图2所示，为本发明实施例中，提供的一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的装置，其与包括场效应管M的调速模块和鼓风机T相配合；场效应管M的漏极D与鼓风机T的负极端相连，源极S接地；鼓风机T正极端与内部工作电压源VBATT相连；该装置包括PWM信号源1、输入端电阻2、比较器3、参考电压源4和电压负反馈电路5；其中，
比较器3的正输入端in+通过输入端电阻2与PWM信号源1相连，还与电压负反馈电路5的一端均相连，负输入端in-与参考电压源4相连，输出端out与场效应管6的栅极G相连；其中，参考电压源4由内部工作电压源VBATT通过一定处理后生成，且参考电压源4的输出电压与内部工作电压源VBATT的输出电压之间呈线性变化关系；
电压负反馈电路5的另一端与场效应管M的漏极D及鼓风机T的负极端相连，源极S接地。
应当说明的是，由于不需要额外引入压源，使得装置具有较好的抗静电能力，且具有较快的响应速度。
更进一步的，装置还包括低通滤波电路7，低通滤波电路设置于PWM信号源1与输入端电阻2之间。
更进一步的，电压负反馈电路4包括电阻。
在一个实施例中，如图3所示，输入端电阻2为电阻R1、电压负反馈电路4包括电阻R2。
本发明实施例中用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的装置的工作原理为：
将调速模块中鼓风机调制到一固定档位持续运行（即转速保持不变），在当前档位下装置中内部工作电压源VBATT的输出电压不变时，参考电压源3的输出电压也不变，能够保持鼓风机T两端电压稳定；因为PWM信号源1发送的PWM信号电压与比较器3的输出端out的电压通过电压负反馈电路5进行调节，根据运放反馈电路的虚短虚断的特点，使得比较器3的正输入端in+和负输入端in-的电压相等，从而实现鼓风机T两端电压在当前档位下保持不变；进一步可通过调节PWM信号源1发送的PWM信号的占空比，实现控制鼓风机T的转速变化；
而在当前档位下装置中内部工作电压源VBATT的输出电压发生变化时，参考电压源3的输出电压会自动随内部工作电压源VBATT的输出电压呈线性变化，此时控制PWM信号源1发送的PWM信号的占空比为一固定数值，保证鼓风机T的转速不变；因为根据运放反馈电路的虚短虚断的特点，通过电压负反馈电路5会实现比较器3的正输入端in+和负输入端in-的电压相等，因此要满足实现鼓风机T两端电压当前档位下保持不变，就应当使得电压负反馈电路5的输出电压也与内部工作电压源VBATT的输出电压呈线性变化，从而参考电压源3的输出电压也具有与内部工作电压源VBATT的输出电压呈线性变化关系。
如图4所示，为本发明实施例中，提供的一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的方法，其在前述的装置中实现，所述方法包括：
步骤S1、在鼓风机的风速档位保持不变时，检测所述装置中内部工作电压源的输出电压变化情况；
步骤S2、待检测到所述内部工作电压源的输出电压在一定电压范围内变化时，所述装置中参考电压源将自动调整其输出电压与所述内部工作电压源的输出电压之间呈线性变化关系，实现所述鼓风机的两端电压保持不变。
应当说明的是，PWM信号源发送的PWM信号的占空比为一固定数值时，才能使得鼓风机的风速档位保持不变，此时参考电压源将自动调整其输出电压与所述内部工作电压源的输出电压之间呈线性变化关系，从而控制调速模块的输出，使鼓风机负极端电压随内部工作电压源同步变化相同的值，实现鼓风机的两端电压在该档位下保持不变。
其中，所述方法进一步包括：
待检测到所述内部工作电压源的输出电压恒定为一固定电压值后，保持所述参考电压源的输出电压不变，实现所述鼓风机的两端电压保持不变，并进一步调节所述PWM信号源发送的PWM信号的占空比，实现控制所述鼓风机的转速变化。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
在本发明实施例中，由于装置中参考电压源由工作电压源经过一定处理后生成，且参考电压源的输出电压与内部工作电压源的输出电压之间呈线性变化关系，使得空调控制器电路内部无需引入额外电源端，就可实现鼓风机两端电压具有较高的稳定性，且抗静电能力较好，具有较快的响应速度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例装置中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的方法，其在用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的装置中实现，所述装置与包括场效应管的调速模块和鼓风机相配合；所述场效应管的漏极与所述鼓风机的负极端相连，源极接地；所述鼓风机正极端与内部工作电压源相连；所述装置包括PWM信号源、输入端电阻、比较器、参考电压源和电压负反馈电路；其中，所述比较器的正输入端通过所述输入端电阻与所述PWM信号源相连，还与所述电压负反馈电路的一端相连，负输入端与所述参考电压源相连，输出端与所述场效应管的栅极相连；其中，所述参考电压源由所述内部工作电压源通过一定处理后生成，且所述参考电压源的输出电压与所述内部工作电压源的输出电压之间呈线性变化关系；所述电压负反馈电路的另一端与所述场效应管的漏极及所述鼓风机的负极端均相连，其特征在于，所述方法包括：在鼓风机的风速档位保持不变时，检测所述装置中内部工作电压源的输出电压变化情况；待检测到所述内部工作电压源的输出电压在一定电压范围内变化时，所述装置中参考电压源将自动调整其输出电压与所述内部工作电压源的输出电压之间呈线性变化关系，实现所述鼓风机的两端电压保持不变。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装置还包括低通滤波电路，所述低通滤波电路设置于所述PWM信号源与所述输入端电阻之间。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电压负反馈电路包括电阻。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：待检测到所述内部工作电压源的输出电压恒定为一固定电压值后，保持所述参考电压源的输出电压不变，实现所述鼓风机的两端电压保持不变。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：调节所述PWM信号源发送的PWM信号的占空比，实现控制所述鼓风机的转速变化。
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