CN105840541A - 一种输出鼓风机使能信号的电路 - Google Patents

一种输出鼓风机使能信号的电路 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是为了公开一种输出鼓风机使能信号的电路，通过分立元器件实现输出鼓风机使能信号的功能，无需再采用专门鼓风机使能的智能低边驱动芯片，大大降低了电路成本；同时采用反馈电路在负载短路到电源时将场效应管截止使其不导通用于实现短路到电源的保护。

Description

一种输出鼓风机使能信号的电路
技术领域
本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种输出鼓风机使能信号的电路。
背景技术
汽车空调是一种汽车空气调节装置，用于把汽车车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动调整和控制在最佳状态，为乘员提供舒适的乘坐环境，减少旅途疲劳；为驾驶员提供了良好的工作调节，对确保安全行车起到重要装置的通风装置；一般包括制冷装置、取暖装置和通风换气装置，这种联合装置充分利用了汽车内部有效的空间，结构简单，便于才做，是国际上流行的现代化汽车空调系统。
而汽车空调内必须会设置一个鼓风机用于在汽车空调中吹风，现今的汽车空调都有一套控制系统，通过电子电路来控制空调的各种功能；鼓风机也是由一种电路来驱动进行控制的，而现有鼓风机的驱动电路采用智能芯片来输出鼓风机使能信号，而且也没有对驱动电路设置短路保护。
发明内容
本发明提供一种只需使用分离元件，无需采用专门智能芯片，降低成本的用于输出鼓风机使能信号的电路。
本发明通过以下技术方案实现：一种输出鼓风机使能信号的电路，其特征在于：包括控制电路、反馈电路、电压采样模块、端口保护模块、场效应管、VCC电源、限流电阻，所述控制电路连接场效应管的栅极，所述场效应管的源极连接限流电阻的一端，所述限流电阻的另一端接地，所述场效应管的漏极与反馈电路和电压采样模块连接，所述场效应管的漏极还与端口保护模块连接，所述反馈电路与控制电路之间连接，所述端口保护模块还连接有VCC电源，所述场效应管为N沟道增强型MOS场效应晶体管；还包括负载、MCU电压采样端口和MCU输出端口，所述端口保护模块连接到负载，所述电压采样模块连接到MCU电压采样端口，所述控制电路和反馈电路还连接到MCU输出端口；所述电压采样模块包括第十四电阻、第四电容和第十三电阻，所述第十四电阻的一端连接到MCU电压采样端口，所述第十四电阻的另一端连接所述第四电容的一端，所述第四电容的另一端接地，所述第四电容的一端还连接到所述第十三电阻的一端，所述第十三电阻的另一端连接到场效应管的漏极；所述控制电路包括第五电阻、第六电阻，所述第五电阻的一端连接到MCU输出端口，所述第五电阻的另一端连接第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端接地，所述第六电阻的一端还连接到场效应管的栅极；所述端口保护模块包括第一二极管和第三电容，所述第一二极管的负极连接到VCC电源，所述第一二极管的正极连接到第三电容的一端，所述第三电容的另一端接地，所述第三电容的一端还连接到负载和场效应管的漏极；所述反馈电路包括第二三极管、第三三极管、第四三极管、第四电阻、第八电阻、第七电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第二电容，所述第二三极管的集电极分别连接到控制电路和场效应管的栅极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极连接所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接第七电阻的一端和第八电阻的一端，所述第七电阻的一端还与第二电容的一端连接，所述第七电阻的另一端与第二电容的另一端都接地，所述第八电阻的另一端连接到第三三极管的集电极，所述第三三极管的基极连接第九电阻的一端，所述第三三极管的发射极和第九电阻的另一端连接，所述第三三极管的发射极还连接到场效应管的漏极，所述第九电阻的一端还连接到第十电阻的一端，所述第十电阻的另一端连接第四三极管的集电极，所述第四三极管的基极与第十二电阻的一端连接，所述与第十二电阻的另一端和第四三极管的发射极接地，所述第十二电阻的一端连还与第十一电阻的一端连接，所述第十一电阻的另一端连接到MCU输出端口；所述第一二极管用于防止方向电动势击穿场效应管；所述第八电阻为分压电阻。
本发明通过分立元器件实现输出鼓风机使能信号的功能，无需再采用专门鼓风机使能的智能低边驱动芯片，大大降低了电路成本；同时采用电压采样模块用于诊断故障状态，还采用反馈电路在短路到电源时将场效应管截止使其不导通用于实现短路到电源的保护。
本发明的有益之处在于：1）采用分立元器件实现输出鼓风机使能信号功能，无需再采用专门的智能芯片，降低了电路成本；2）采用反馈电路实现短路到电源的保护；3）设置端口保护模块用于防止反向电动势击穿场效应管和ESD静电。
附图说明
图1为本发明的模块电路图。
图2为本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式，对本发明作进一步描述。
见图1至图2，一种输出鼓风机使能信号的电路，其特征在于：包括控制电路、反馈电路、电压采样模块、端口保护模块、场效应管M1、VCC电源、限流电阻R1，所述控制电路连接场效应管M1的栅极，所述场效应管M1的源极连接限流电阻R1的一端，所述限流电阻R1的另一端接地，所述场效应管M1的漏极与反馈电路和电压采样模块连接，所述场效应管M1的漏极还与端口保护模块连接，所述反馈电路与控制电路之间连接，所述端口保护模块还连接有VCC电源，所述场效应管M1为N沟道增强型MOS场效应晶体管；还包括负载、MCU电压采样端口和MCU输出端口，所述端口保护模块连接到负载，所述电压采样模块连接到MCU电压采样端口，所述控制电路和反馈电路还连接到MCU输出端口；所述电压采样模块包括第十四电阻R14、第四电容C4和第十三电阻R13，所述第十四电阻R14的一端连接到MCU电压采样端口，所述第十四电阻R14的另一端连接所述第四电容C4的一端，所述第四电容C4的另一端接地，所述第四电容C4的一端还连接到所述第十三电阻R13的一端，所述第十三电阻R13的另一端连接到场效应管M1的漏极；所述控制电路包括第五电阻R5、第六电阻R6，所述第五电阻R5的一端连接到MCU输出端口，所述第五电阻R5的另一端连接第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端接地，所述第六电阻R6的一端还连接到场效应管M1的栅极；所述端口保护模块包括第一二极管D1和第三电容C3，所述第一二极管D1的负极连接到VCC电源，所述第一二极管D1的正极连接到第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端接地，所述第三电容C3的一端还连接到负载和场效应管M1的漏极；所述反馈电路包括第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第四电阻R4、第八电阻R8、第七电阻R7、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第二电容C2，所述第二三极管Q2的集电极分别连接到控制电路和场效应管M1的栅极，所述第二三极管Q2的发射极接地，所述第二三极管Q2的基极连接所述第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的另一端连接第七电阻R7的一端和第八电阻R8的一端，所述第七电阻R7的一端还与第二电容C2的一端连接，所述第七电阻R7的另一端与第二电容C2的另一端都接地，所述第八电阻R8的另一端连接到第三三极管Q3的集电极，所述第三三极管Q3的基极连接第九电阻R9的一端，所述第三三极管Q3的发射极和第九电阻R9的另一端连接，所述第三三极管Q3的发射极还连接到场效应管M1的漏极，所述第九电阻R9的一端还连接到第十电阻R10的一端，所述第十电阻R10的另一端连接第四三极管Q4的集电极，所述第四三极管Q4的基极与第十二电阻R12的一端连接，所述与第十二电阻R12的另一端和第四三极管Q4的发射极接地，所述第十二电阻R12的一端连还与第十一电阻R11的一端连接，所述第十一电阻R11的另一端连接到MCU输出端口；所述第一二极管D1用于防止方向电动势击穿场效应管M1；所述第八电阻R8为分压电阻。
本实施方式中，本发明输出鼓风机使能信号，负载电流达到350mA，采用分立元器件实现功能，无需采用成本高的用于驱动鼓风机使能的智能低边驱动芯片，而且可以在输出关闭时做开路和短路到地的诊断，而在输出打开时做短路到电源的诊断并能对其进行保护。
本实施方式中，场效应管M1处于截止状态的情况下，负载开路或短路到地，MCU可以检测到场效应管M1的漏极端为低电平；场效应管M1处于导通状态的情况下，负载短路到电源，MCU可以检测到场效应管M1的漏极端为高电平；因此，MCU可以识别故障状态。
本实施方式中，所述VCC电源为12V电源。
本实施方式中，MCU输出端口输出高电平，导致Vgs大于等于1.2V，导致场效应管M1导通，使得负载能被驱动；MCU输出端口输出低电平，导致Vgs小于1.2V，导致场效应管M1截止，使得负载不被驱动。
本实施方式中，负载短路到电源， MCU输出端口输出高电平，就能使第四三极管Q4导通，而第四三极管Q4是为第三三极管Q3提供基极电压就导致第三三极管Q3导通，第三三极管Q3的发射极连接到场效应管M1的源极且短路到电源时电压为12V，第三三极管Q3就会将场效应管M1的源极反馈到第八电阻R8，第八电阻R8进行分压，而第八电阻R8下设置有第二电容C2进行充电，使得第八电阻R8一端的电压为12*6.8/（6.8+33）=2.05V，这样就能使得第二三极管Q2导通，而第二三极管Q2的集电极与场效应管M1的栅极连接，这样场效应管M1的栅极就为低电平就导致了场效应管M1截止，实现了短路到电源的保护；然后MCU输出端口就会输出500mS的低电平再输出500mS的高电平一直到短路到电源的故障被移除为止，保证了本发明在负载短路到电源的状况下不会使得场效应管M1被击穿损坏，保护了电路。
本实施方式中，所述第二三极管Q2和第四三极管Q4都为NPN型三极管，型号为BC847CW，所述第三三极管Q3为PNP型三极管，型号为BC807-40。
本实施方式中，所述限流电阻R1用于限制支路电流大小，防止电流过大而损坏元器件。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种输出鼓风机使能信号的电路，其特征在于：包括控制电路、反馈电路、电压采样模块、端口保护模块、场效应管（M1）、VCC电源、限流电阻（R1），所述控制电路连接场效应管（M1）的栅极，所述场效应管（M1）的源极连接限流电阻（R1）的一端，所述限流电阻（R1）的另一端接地，所述场效应管（M1）的漏极与反馈电路和电压采样模块连接，所述场效应管（M1）的漏极还与端口保护模块连接，所述反馈电路与控制电路之间连接，所述端口保护模块还连接有VCC电源，所述场效应管（M1）为N沟道增强型MOS场效应晶体管。
2.根据权利要求1所述的一种输出鼓风机使能信号的电路，其特征在于：还包括负载、MCU电压采样端口和MCU输出端口，所述端口保护模块连接到负载，所述电压采样模块连接到MCU电压采样端口，所述控制电路和反馈电路还连接到MCU输出端口。
3.根据权利要求2所述的一种输出鼓风机使能信号的电路，其特征在于：所述电压采样模块包括第十四电阻（R14）、第四电容（C4）和第十三电阻（R13），所述第十四电阻（R14）的一端连接到MCU电压采样端口，所述第十四电阻（R14）的另一端连接所述第四电容（C4）的一端，所述第四电容（C4）的另一端接地，所述第四电容（C4）的一端还连接到所述第十三电阻（R13）的一端，所述第十三电阻（R13）的另一端连接到场效应管（M1）的漏极。
4.根据权利要求2所述的一种输出鼓风机使能信号的电路，其特征在于：所述控制电路包括第五电阻（R5）、第六电阻（R6），所述第五电阻（R5）的一端连接到MCU输出端口，所述第五电阻（R5）的另一端连接第六电阻（R6）的一端，所述第六电阻（R6）的另一端接地，所述第六电阻（R6）的一端还连接到场效应管（M1）的栅极。
5.根据权利要求2所述的一种输出鼓风机使能信号的电路，其特征在于：所述端口保护模块包括第一二极管（D1）和第三电容（C3），所述第一二极管（D1）的负极连接到VCC电源，所述第一二极管（D1）的正极连接到第三电容（C3）的一端，所述第三电容（C3）的另一端接地，所述第三电容（C3）的一端还连接到负载和场效应管（M1）的漏极。
6.根据权利要求2所述的一种输出鼓风机使能信号的电路，其特征在于：所述反馈电路包括第二三极管（Q2）、第三三极管（Q3）、第四三极管（Q4）、第四电阻（R4）、第八电阻（R8）、第七电阻（R7）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）、第十二电阻（R12）、第二电容（C2），所述第二三极管（Q2）的集电极分别连接到控制电路和场效应管（M1）的栅极，所述第二三极管（Q2）的发射极接地，所述第二三极管（Q2）的基极连接所述第四电阻（R4）的一端，所述第四电阻（R4）的另一端连接第七电阻（R7）的一端和第八电阻（R8）的一端，所述第七电阻（R7）的一端还与第二电容（C2）的一端连接，所述第七电阻（R7）的另一端与第二电容（C2）的另一端都接地，所述第八电阻（R8）的另一端连接到第三三极管（Q3）的集电极，所述第三三极管（Q3）的基极连接第九电阻（R9）的一端，所述第三三极管（Q3）的发射极和第九电阻（R9）的另一端连接，所述第三三极管（Q3）的发射极还连接到场效应管（M1）的漏极，所述第九电阻（R9）的一端还连接到第十电阻（R10）的一端，所述第十电阻（R10）的另一端连接第四三极管（Q4）的集电极，所述第四三极管（Q4）的基极与第十二电阻（R12）的一端连接，所述与第十二电阻（R12）的另一端和第四三极管（Q4）的发射极接地，所述第十二电阻（R12）的一端连还与第十一电阻（R11）的一端连接，所述第十一电阻（R11）的另一端连接到MCU输出端口。
7.根据权利要求5所述的一种输出鼓风机使能信号的电路，其特征在于：所述第一二极管（D1）用于防止方向电动势击穿场效应管（M1）。
8.根据权利要求6所述的一种输出鼓风机使能信号的电路，其特征在于：所述第八电阻（R8）为分压电阻。
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