CN107344536A - 车载电机开关控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种车载电机开关控制系统。该车载电机开关控制系统包括：一开关单元、一控制单元及一驱动单元。该开关单元具有一电源输入端、一电源输出端及一控制电压端。该电源输入端用以接收一车用电瓶电源。该控制电压端用以接收一电机控制电压信号，当该电机控制电压信号小于一设定值时，该电源输入端与该电源输出端之间为开路；当该电机控制电压信号大于或等于该设定值时，该电源输入端与该电源输出端之间为导通状态。该控制单元电连接该开关单元，该控制单元具有一电源端，该电源端电连接至该开关单元的该电源输出端，依据该电机控制电压信号，输出驱动控制信号。该驱动单元电连接该控制单元，依据驱动控制信号，驱动一电机。

Description

车载电机开关控制系统
技术领域
本发明关于一种车载电机开关控制系统。
背景技术
静态电流或暗电流(Quiescent current or Close circuit current/Darkcurrent)为车用品用以检视该元件在关闭时的耗电流量标准。一般车厂要求车用电子产品在关闭时，其待机消耗电流需越低越好，通常须在微安培(μA)等级。一般而言，汽车在非发动时(引擎未开启)，所有车用电子产品皆由车用电瓶电源提供电力，一般车用电瓶电源的续电力为50AH，约可让车子在不发动的情形下维持供电约一个月。
若车用电子产品在关闭时的待机耗电量过大，将导致所有车用电子产品加总下总消耗电流过大，导致车用电瓶电源快速失去电力，造成车子无法发动的问题。
发明内容
本发明提供车载电机开关控制系统。在一实施例中，该车载电机开关控制系统包括：一开关单元、一控制单元及一驱动单元。该开关单元具有一电源输入端、一电源输出端及一控制电压端。该电源输入端用以接收一车用电瓶电源。该控制电压端用以接收一电机控制电压信号，当该电机控制电压信号小于一设定值时，该电源输入端与该电源输出端之间为开路；当该电机控制电压信号大于或等于该设定值时，该电源输入端与该电源输出端之间为导通状态。该控制单元电连接该开关单元，该控制单元具有一电源端，该电源端电连接至该开关单元的该电源输出端，依据该电机控制电压信号，输出驱动控制信号。该驱动单元电连接该控制单元，依据驱动控制信号，驱动一电机。
利用本发明车载电机开关控制系统，在待机状态或汽车不发动状态下，车用电瓶电源不会供应电源至该控制单元，亦即，切断供电至该控制单元，可达到不消耗待机电流的效果，并可控制总待机消耗电流。并且，本发明车载电机开关控制系统设计使该电机控制电压信号可作为一开关信号或一转速控制信号，以节省控制信号数量，可缩小系统的元件尺寸。
附图说明
图1显示本发明车载电机开关控制系统的方块示意图；及
图2显示本发明车载电机开关控制系统的电路示意图。
附图符号说明：
10 车载电机开关控制系统
11 开关单元
12 控制单元
13 驱动单元
14 电机
15 比较器
16 第二滤波电路
111 电源输入端
112 电源输出端
113 控制电压端
114 分压电路
115 晶体管
116 晶体管
117 晶体管
118 第一滤波电路
119 静电放电保护电路
121 电源端
122 控制器
123 霍尔元件
124 稳压电路
151 电源端
152 信号输入端
153 信号输出端
具体实施方式
图1显示本发明车载电机开关控制系统的方块示意图。图2显示本发明车载电机开关控制系统的电路示意图。配合参阅图1及图2，本发明车载电机开关控制系统10可应用于车用电机或车用风扇等。该车载电机开关控制系统10包括：一开关单元11、一控制单元12及一驱动单元13。
该开关单元11具有一电源输入端111、一电源输出端112及一控制电压端113。该电源输入端111用以接收一车用电瓶电源。该控制电压端113用以接收一电机控制电压信号。当该电机控制电压信号小于一设定值时，该电源输入端111与该电源输出端112之间为开路；当该电机控制电压信号大于或等于该设定值时，该电源输入端111与该电源输出端112之间为导通状态。在一实施例中，该设定值为1V。
该开关单元11另包括一分压电路114，连接至该控制电压端113，用以调整该设定值。在一实施例中，该分压电路114具有二电阻串联于该控制电压端113及接地端之间。该开关单元11另包括复数个晶体管115、116、117，电连接该分压电路114，且电连接于该电源输入端111与该电源输出端112之间，依据该电机控制电压信号，使该电源输入端与该电源输出端为开路或导通。在一实施例中，当该电机控制电压信号大于或等于该设定值(例如为1V)时，晶体管115导通后，使晶体管116及117导通，故该电源输入端111与该电源输出端112之间为导通状态，使得车用电瓶电源输入至该控制单元12。因此，该电机控制电压信号可控制车用电瓶电源是否输入至该控制单元12，该电机控制电压信号可作为一开关信号。
该开关单元11另包括一第一滤波电路118及一静电放电保护电路119。该第一滤波电路118电连接该分压电路114，该第一滤波电路118可为一电容器。该静电放电保护电路119电连接该控制电压端113，该静电放电保护电路119可为一齐纳二极管(Zener diode)。
该控制单元12电连接该开关单元11，该控制单元12具有一电源端121，该电源端121电连接至该开关单元11的该电源输出端112。如上所述，当该电机控制电压信号小于该设定值时，该开关单元11的该电源输入端111与该开关单元11的该电源输出端112之间为开路，亦即，车用电瓶电源不会输入至该控制单元12的该电源端121。因此，该控制单元12内的元件在不发动汽车的情形下，不会耗用车用电瓶电源，可节省车用电瓶电源的电力。
当该电机控制电压信号大于或等于该设定值(例如为1V)时，车用电瓶电源输入至该控制单元12，亦即启动该控制单元12。车用电瓶电源输入至该控制单元12后，该控制单元12依据该电机控制电压信号，输出驱动控制信号，亦即此时该电机控制电压信号作为一转速控制信号。因此，综上所述，该电机控制电压信号可作为一开关信号或一转速控制信号。
本发明车载电机开关控制系统10另包括一比较器15，具有一电源端151、一信号输入端152及一信号输出端153。该电源端151电连接该开关单元11的该电源输出端112，亦即，当该电机控制电压信号小于一设定值时，车用电瓶电源不会输入至该比较器15，因此，该比较器15内的元件在不发动汽车的情形下，不会耗用车用电瓶电源，可节省车用电瓶电源的电力。当该电机控制电压信号大于或等于该设定值(例如为1V)时，车用电瓶电源才会输入至该比较器15，以启动该比较器15。同样地，该电机控制电压信号可控制车用电瓶电源是否输入至该比较器15，该电机控制电压信号可作为一开关信号。
该比较器15的该信号输入端152电连接该电机控制电压信号。车用电瓶电源输入至该比较器15后，该比较器15接收该电机控制电压信号，并由该信号输出端153将该电机控制电压信号传送至该控制单元12，此时该电机控制电压信号系为转速控制信号，可控制电机的转速。在一实施例中，本发明车载电机开关控制系统10另包括一第二滤波电路16，电连接该比较器15的该信号输入端152及该电机控制电压信号，以滤除该电机控制电压信号的杂讯。在一实施例中，该比较器15可为一电压跟随器，且为一运算放大器(OPA)，使该信号输出端153输出的信号与该信号输入端152接收的该电机控制电压信号相同。因运算放大器的输入阻抗无限大，故不会消耗太多电流，可进一步节省该比较器15的消耗电流。
在一实施例中，该控制单元12另包括一控制器122、一霍尔元件123及一稳压电路124。该控制器122可为一集成电路或微处理器等，该控制器122电连接至该比较器15的该信号输出端153，及电连接至该霍尔元件123。该霍尔元件123输出一检测信号至该控制器122。依据该电机控制电压信号(此时为转速控制信号)及该检测信号，该控制器122输出该驱动控制信号至该驱动单元13。该驱动控制信号可为换向信号或调变信号，以控制电机的转速。该稳压电路124电连接至该开关单元11的该电源输出端112，用以输出一稳压电源至该控制器122及该霍尔元件123。
该驱动单元13电连接该控制单元12，依据驱动控制信号，驱动一电机14。因该驱动控制信号为小电流信号，不足以驱动电机14，故再经该驱动单元13将之转换为大电流信号，以驱动电机14。
因此，利用本发明车载电机开关控制系统10，在待机状态或汽车不发动状态下，车用电瓶电源不会供应电源至该控制单元12，亦即，切断供电至该控制单元12，可达到不消耗待机电流的效果，并可控制总待机消耗电流。并且，本发明车载电机开关控制系统10设计使该电机控制电压信号可作为一开关信号或一转速控制信号，以节省控制信号数量，可缩小系统的元件尺寸。
经实验结果显示，现有技术的车用风扇控制电路，在风扇待机(不运转)的情形下，其待机时的耗电流高达数毫安(mA)，将大幅地消耗车用电瓶电源。利用本发明车载电机开关控制系统10，在风扇待机的情形下，所有元件的电流值均小于1微安(μA)，确实达到不消耗待机电流的效果，以节省车用电瓶电源的电力。
上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非限制本发明。本领域技术人员对上述实施例所做的修改及变化仍不违背本发明的精神。本发明的权利范围应视权利要求范围所示。

Claims (10)

1.一种车载电机开关控制系统，包括：
一开关单元，具有一电源输入端、一电源输出端及一控制电压端，该电源输入端用以接收一车用电瓶电源，该控制电压端用以接收一电机控制电压信号，当该电机控制电压信号小于一设定值时，该电源输入端与该电源输出端之间为开路，当该电机控制电压信号大于或等于该设定值时，该电源输入端与该电源输出端之间为导通状态；
一控制单元，电连接该开关单元，该控制单元具有一电源端，该电源端电连接至该开关单元的该电源输出端，依据该电机控制电压信号，输出驱动控制信号；及
一驱动单元，电连接该控制单元，依据驱动控制信号，驱动一电机。
2.如权利要求1所述的车载电机开关控制系统，其中该开关单元具有一分压电路，连接至该控制电压端，用以调整该设定值。
3.如权利要求2所述的车载电机开关控制系统，其中该开关单元另包括复数个晶体管，电连接该分压电路，且电连接于该电源输入端与该电源输出端之间，依据该电机控制电压信号，使该电源输入端与该电源输出端为开路或导通。
4.如权利要求2所述的车载电机开关控制系统，其中该开关单元另包括一第一滤波电路及一静电放电保护电路，该第一滤波电路电连接该分压电路，该静电放电保护电路电连接该控制电压端。
5.如权利要求1所述的车载电机开关控制系统，另包括一比较器，具有一电源端、一信号输入端及一信号输出端，该电源端电连接该开关单元的该电源输出端，该信号输入端电连接该电机控制电压信号。
6.如权利要求5所述的车载电机开关控制系统，其中该比较器为一电压跟随器。
7.如权利要求5所述的车载电机开关控制系统，另包括一第二滤波电路，电连接该比较器的该信号输入端。
8.如权利要求5所述的车载电机开关控制系统，其中该控制单元另包括一控制器，电连接至该比较器的该信号输出端，依据该电机控制电压信号，输出该驱动控制信号至该驱动单元，该电机控制电压信号为一转速控制信号。
9.如权利要求8所述的车载电机开关控制系统，其中该控制单元另包括一霍尔元件，电连接至该控制器。
10.如权利要求1所述的车载电机开关控制系统，其中该控制单元另包括一稳压电路，电连接至该开关单元的该电源输出端，用以输出一稳压电源。
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