CN109733286B - 一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路 - Google Patents
一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,通过设计的电压极性转换电路能够满足汽车车外后视镜基座向外伸张与向内折叠的功能;同时通过第一过流保护电路、第二过流保护电路分别与逻辑运算器连接,该逻辑运算器实现或运算功能,且逻辑运算器与自保持电路的重置端连接,能够对控制电路起到过流保护的作用;本发明的自保持电路通过驱动电路分别第一功率晶体管和第二功率晶体管连接,实现马达电路的导通,能够智能地驱动马达;本发明通过上述结构提供了一种结构简单、成本较低的驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路。
Description
技术领域
本发明属于控制电路技术领域,特别涉及一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路。
背景技术
在过去二十年间,有越来越多领域的研究人员开始对车用后视镜外观和功能进行研究,其雏形产品陆续被开发出来。车用后视镜的品质和功能,关系到汽车行驶方向的侧面、后面和底部有关车旁的人、事、物等状况信息,该信息都需要依赖车用后视镜随时传达给汽车驾驶员,故与汽车驾驶员的行车安全息息相关。性能好的车用后视镜通常会提供驾驶员更宽广和较远的视觉距离,减少驾驶员发生交通事故的可能机率。随着全球汽车电子的发展,车用后视镜的性能和外观也因此不断地改良和更新。传统电动车用后视镜系统可提供汽车驾驶员可依个人身高和嗜好而调整镜面偏转角度的功能,已经广泛地被装设在中、低价位车辆之上;近年来,更有国外汽车制造厂设计不仅提供汽车驾驶员调整车用后视镜两轴偏转角度功能的控制系统,而且在车用后视镜控制系统中还加入了两轴偏转角度记忆和恢复的功能,但是由于产品的单价一直居高不下,所以截止目前还只是限制被装备在较高级或单价较高的车辆上而已。故如何设计简单有效、成本较低的后视镜基座折叠的控制电路,成为近期研究的热点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供了一种结构简单、成本较低的驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
本发明提供了一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,包括电源、电压极性转换电路、第一过流保护电路、第二过流保护电路、逻辑运算器、自保持电路、驱动电路、第一功率晶体管、第二功率晶体管和驱动后视镜基座折叠的马达;
所述电源正极与电压极性转换电路的第一输入端连接,所述电源负极与电压极性转换电路的第二输入端连接;
所述电压极性转换电路的第一输出端与第一过流保护电路的一端连接,所述第一过流保护电路的另一端与第一功率晶体管的一端连接,所述第一功率晶体管的另一端与马达的一端连接;
所述电压极性转换电路的第二输出端与第二过流保护电路的一端连接,所述第二过流保护电路的另一端与第二功率晶体管的一端连接,所述第一功率晶体管的另一端与马达的另一端连接;
所述第一过流保护电路和第二过流保护电路分别通过逻辑运算器与自保持电路连接;
所述自保持电路分别与所述电压极性转换电路和所述驱动电路连接,所述驱动电路分别与第一功率晶体管和第二功率晶体管连接。
本发明的有效效果为:
本发明提供了一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,通过设计的电压极性转换电路能够满足汽车车外后视镜基座向外伸张与向内折叠的功能;同时通过第一过流保护电路、第二过流保护电路分别与逻辑运算器连接,该逻辑运算器实现或运算功能,且逻辑运算器与自保持电路的重置端连接,能够对控制电路起到过流保护的作用;本发明的自保持电路通过驱动电路分别第一功率晶体管和第二功率晶体管连接,实现马达电路的导通,能够智能地驱动马达;本发明通过上述结构提供了一种结构简单、成本较低的驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路。
附图说明
图1为本发明实施例的一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路的结构示意图;
图2为本发明实施例的电压极性转换电路与电源连接的结构示意图;
图3为本发明实施例的第一过流保护电路和第二过流保护电路分别与逻辑运算器连接的结构示意图;
图4为本发明实施例的第一功率晶体管和第二功率晶体管分别与马达连接的结构示意图;
图5为本发明实施例的自保持电路与光耦合电路连接的结构示意图;
图6为本发明实施例的第一驱动电路的结构示意图;
图7为本发明实施例的第二驱动电路的结构示意图;
标号说明:
1、电源;2、电压极性转换电路;3、第一过流保护电路;4、第二过流保护电路;5、逻辑运算器;6、自保持电路;7、驱动电路;8、第一功率晶体管;9、第二功率晶体管;10、马达;11、光耦合电路。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明的关键构思为:电源依次与电压极性转换电路、两个过流保护电路、功率晶体管和马达连接,而两个过流保护电路通过或逻辑运算器与自保持电路连接,自保持电路与电压极性转换电路的控制端连接,同时自保持电路通过驱动电路与功率晶体管连接。
请参照图1至图7,本发明提供了一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,包括电源、电压极性转换电路、第一过流保护电路、第二过流保护电路、逻辑运算器、自保持电路、驱动电路、第一功率晶体管、第二功率晶体管和驱动后视镜基座折叠的马达;
所述电源正极与电压极性转换电路的第一输入端连接,所述电源负极与电压极性转换电路的第二输入端连接;
所述电压极性转换电路的第一输出端与第一过流保护电路的一端连接,所述第一过流保护电路的另一端与第一功率晶体管的一端连接,所述第一功率晶体管的另一端与马达的一端连接;
所述电压极性转换电路的第二输出端与第二过流保护电路的一端连接,所述第二过流保护电路的另一端与第二功率晶体管的一端连接,所述第一功率晶体管的另一端与马达的另一端连接;
所述第一过流保护电路和第二过流保护电路分别通过逻辑运算器与自保持电路连接;
所述自保持电路分别与所述电压极性转换电路和所述驱动电路连接,所述驱动电路分别与第一功率晶体管和第二功率晶体管连接。
从上述描述可知,本发明提供了一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,通过设计的电压极性转换电路能够满足汽车车外后视镜基座向外伸张与向内折叠的功能(马达正转后视镜基座向外伸张/向内折叠,马达反转后视镜基座向内折叠/向外伸张,如何实现后视镜基座向外伸张和向内折叠的结构设计原理为现有技术,本发明并未对其进行改进);同时通过第一过流保护电路、第二过流保护电路分别与逻辑运算器连接,该逻辑运算器实现或运算功能,且逻辑运算器与自保持电路的重置端连接,能够对控制电路起到过流保护的作用;本发明的自保持电路通过驱动电路分别第一功率晶体管和第二功率晶体管连接,实现马达电路的导通,能够智能地驱动马达;本发明通过上述结构提供了一种结构简单、成本较低的驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路。
进一步的,所述电压极性转换电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第一接地端、第一控制端、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4;
所述电源的正极与第一输入端连接,所述电源的负极与第二输入端连接;所述第一输入端分别与D1的负极和D3的正极连接;所述D3的正极与第一输出端连接;
所述D1的正极分别与第一接地端和D2的正极连接,所述D2的负极与第二输入端连接;
所述D3的负极分别与第一控制端和D4的负极连接,所述D4的正极分别与第二输入端和第二输出端连接;所述第一控制端和第一接地端分别与自保持电路连接。
从上述描述可知,为了满足汽车车外后视镜基座必须具备往外伸张与往内折叠的功能。汽车本体既以加入控制器电路的直流电源电压极性告知目前所要执行的动作是折叠或伸张。本电路功能方块一方面需保留给车本体输入的直流电压供给直流马达作为工作电源;另一方面也会将车本体加入的电压再经全波整流电路,得到不随车本体外加电压极性变化的直流电压,以作为控制器电路的工作电源。
直流马达及控制器电路的工作电源都是从汽车本体的电池系统供给直流+12V。车本体传递给汽车后视镜基座控制器电路的转动方向命令也是依赖改变实际加入直流马达控制器电路的直流电压极性未完成的,然而,考虑直流马达控制器电路应该尽量简化,不管车本体加给直流马达的电源电压极性为何,直流马达控制器电路的工作电源的电压值必须是唯一,而且极性应当也是固定的。虽车本体提供的是极性可变的+12V直流电压,但再经电压极性转换电路处理后,它的输出端直流电压+VP与GND之间的电压值和极性应该是固定的。
进一步的,所述第一过流保护电路包括第一过流检测电阻Rcs1、第一三极管Q1和第七二极管D5;
所述第一输出端分别与Q1的发射极和Rcs1的一端连接,所述Rcs1的另一端分别与Q1的基极和第一功率晶体管的一端连接,所述Q1的集电极与D5的正极连接,所述D5的负极与逻辑运算器连接;
所述第二过流保护电路包括第二过流检测电阻Rcs2、第二三极管Q2和第八二极管D6;
所述第二输出端分别与Q2的发射极和Rcs1的一端连接,所述Rcs2的另一端分别与Q1的基极和第一功率晶体管的一端连接,所述Q2的集电极与D6的正极连接,所述D6的负极与逻辑运算器连接;
所述Q1和Q2均为PNP型三极管。
从上述描述可知,车外后视镜基座内部的直流马达控制器电路的主要功能之一就是控制车外后视撞基座往外伸张或往内折叠到极限位置,直到后视镜基座机构内部因为所设计“阻挡”机构不让直流马达继续转动,此时,直流马达会因机构“阻挡”而无法继续转动产生过流的结果,控制器电路内的过流保护电路务必及时产生保护动作,否则,直流马达势必会因过热而烧毁。为了降低制造成本,本发明设计使用一个具有低电阻的固定电阻(具体阻值可根据实际需要进行调整)与直流马达串联担任动态直流马达电流侦测的任务,电流检测电阻因为与直流马达串联,所以会随电流增加而降低部分电源输入电压,外加在直流马达两端的电位差减少而使其转速降低,由于损失了部分外界输入的电功率,所以降低控制器电路的整体工作效率,是其缺点。一旦过流检测器电阻侦测到直流马达出现了过流情形,就会立即产生一个过流信号“OC”,本发明既利用此一过流信号重置自保持电路的互锁功能,同时也令直流马达停止继续运转,达到过流保护的作用。当车外后视镜基座有往外伸张或往内折叠的动作需求时,车体对后视镜基座的供给电压极性随之改变以告知控制器电路,保护电路也会随车体供给的电压极性变化,而使直流马达串联不同的低电阻以作为它的电流检测单元。
过流保护电路设计:动态撷取直流马达电流的方法分为直接连接式和隔离式,两种方法各有优缺点。本发明考虑控制器电路的制作成本,所以选择使用具有低电阻值的固定电阻作为直流马达电流检测单元,电流检测单元和直流马达串联,因此,流过两个元件的电流应该是相同的。
因为直流马达的工作电压极性是会变化的,所以在控制器电路上共使用了两个具有固定代电阻值的电阻与直流马达串联撷取其动态电流。同一时间只有其中一个电流检测单元会牌工作状态。过流保护电路在发生过流状况时,在过流检测电阻(Rsc1或Rsc2)两端就会产生较正常时大的顺向电压降,此值通常设计会大于电晶体Q1或Q2的VEB的电压,因而使电晶体Q1或Q2开始导通并且进入饱和区工作,Q1或Q2的集电极输出端点电压约为电源电压+VP左右。假设电晶体Q1或Q2的VEB的电压为电流检测电阻和流过直流马达电流的乘积,亦即VEB(Q1)=RSC*IL;其中,RSC表示过流检测电阻的阻值;IL表示流过直流马达(马达的)的电流。
由上述公式可知,影响电晶体Q1或Q2的VEB电压的因素有电流检测电阻的电阻值和流过直流马达电流值。在相同的直流马达电流下,若改变电流检测电阻的电阻值即可改变过流保护电路动作的时间点;类似的,亦可改变功率晶体的基极限流电阻值,改变直流马达的最大工作电流,然而,不可一直增加容许的直流马达最大工作电流,这样做除了必须使用具有较大额定工作电流的功率晶体外,势必导致增加电路的制作成本。另外一种情形是选择具有较低容量工作电流的功率晶体,且选用具有较大电阻值的电流检测电阻,由上述公式,似乎可以得到一样产生相同的电晶体Q1或Q2的VEB电压的效果,触发直流马达过渡保护电路动作的目的,但是别忽略了,虽然选用比较低直流马达工作电流和较小额定功率晶体,制造成本预期会因此减少,但在实际情况下,选用比较小容量的直流马达是否能够产生足够的扭力驱动后视镜基座机构转动至所要的极限位置,而且在具有较高电流检测电阻阻值情况下,直流马达的起动电流可能就会促使过流保护电路动作,直流马达根本就起动不了。
进一步的,所述的一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,还包括光耦合电路,所述光耦合电路包括光敏三极管Q7;
所述第一控制端与Q7的集电极连接,所述Q7的发射极与自保持电路的重置端连接;所述Q7为NPN型光敏三极管;
所述逻辑运算器包括第六电阻R6和发光二极管D11;
所述D5的负极和所述D6的负极分别与D11的正极连接,所述D11的负极接地。
从上述描述可知,当第一过流保护电路或第二过流保护电路产生的电流过大时,会使发光二极管发光,从而使光敏三极管导通,通过重置端发送重置信号至自保持电路,重置自保持电路的互锁功能,同时也令马达停止继续运转,达到过流保护的作用。
进一步的,所述的一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,还包括第七二极管D7;
所述电压极性转换电路的第一输出端与所述D7的正极连接,所述D7的负极与所述第一功率晶体管的另一端连接。
进一步的,所述的一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,还包括第八二极管D8;
所述电压极性转换电路的第二输出端与所述D8的负极连接,所述D8的正极与所述第二功率晶体管的另一端连接。
从上述描述可知,通过上述结构,当电压过大时,会击穿D7和D8,将Q3和Q4短路,从而起到有效的保护作用。
进一步的,所述的一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,还包括第三过流检测电阻,第四过流检测电阻、第十三极管和第十一三极管;
所述Rcs1的另一端与第三过流检测电阻的一端连接,所述第三过流检测电阻的另一端与Q3的发射极连接,所述Q3的基极与第十三极管的发射极连接,所述第十三极管的基极与第一驱动端连接,所述第十三极管的集电极和Q3的集电极连接,Q3的集电极与马达的一端连接;
所述Rcs2的另一端与第四过流检测电阻的一端连接,所述第四过流检测电阻的另一端与Q4的发射极连接,所述Q4的基极与第十一三极管的发射极连接,所述第十一三极管的基极与第二驱动端连接,所述第十一三极管的集电极和Q4的集电极连接,Q4的集电极与马达的另一端连接;第十三极管和第十一三极管均为PNP型三极管。
进一步的,所述第一功率晶体管为第三三极管Q3,所述第二功率晶体管第四三极管Q4;
所述Q3和Q4均为PNP型三极管,所述Q3的发射极与Rcs1的另一端连接,所述Q3的基极与驱动电路的第一驱动端连接,所述Q3的集电极与马达的一端连接;
所述Q4的发射极与Rcs2的另一端连接,所述Q4的基极与驱动电路的第二驱动端连接,所述Q4的集电极与马达的另一端连接。
从上述描述可知,电流检测电阻两端的阻值不能过大,因为阻值过大在直流马达动作时的压降增加,电流检测电阻的损失增加,另外,电流检测电阻过大,在直流马达起动时的线路起动电流即会造成过流保护电路动作。相反的,若选择使用具有比较低阻值的电阻作为直流马达的电流检测电阻,过流保护电路实际对直流马达产生的过渡保护动作的电流值需要比较大,势必需要使用拥有比较大额定容量的功率晶体,最简单的方式就是使用两个电晶体共同组成达林顿电路或单一颗即是达林顿电晶体,不可避免的这样做将会使功率晶体的购置成本提高。功率晶体最大的容许导通电流除了要在安全容量下运转外,它的输出电流值是受控于基极电流值,换言之,可以由调整功率晶体的基极电阻值达到控制容许流过直流马达电流值的目的。
进一步的,所述自保持电路包括第三输入端、第三输出端、重置端、稳压二极管D9、第九二极管D10、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第一电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第二接地端;
所述第三输入端与第一控制端连接,所述第三输入端与D9的正极连接,所述D9的负极分别与R12的一端、C3的一端、D10的正极和R4的一端连接;所述D10的负极与Q5的发射极连接,所述Q5的基极分别与R4的另一端、R5的一端和重置端连接,所述重置端与光敏三极管的发射极连接;所述Q5的集电极分别与第三输出端、R2的一端连接;
所述R12的另一端分别与R13的一端、C3的另一端和R1的一端连接;所述R1的另一端分别与R2的另一端、R3的一端和Q6的基极连接;所述Q6的集电极与R5的另一端连接,所述Q6的发射极分别与R13的另一端、R3的另一端和第二接地端连接;所述第二接地端与第一接地端连接后接地;所述第三输出端与驱动电路连接;
所述Q5为PNP型三极管,所述Q6为NPN型三极管。
从上述描述可知,针对目前一般汽车的后视镜本体控制的现状,汽车本体只有供给+12V与GND,并由改变供给后视镜本体直流电源的极性作为改变后视镜直流马达转向的控制基础。直流马达过流保护电路,具有自保持功能。当外加电源加入瞬间,由对电晶体Q6的基极激发一个高电位脉冲电压,使电晶体Q5导通并在Vct节点输出一个高电压电位,电晶体Q8或Q9导通,节点Vc1或Vc2输出低电压逻辑电位,促使主功率晶体导通,马达转动。自保持电路(S-R正反器)中,电路动作启动信号是由电容C3与电阻R6组成微分电路在外加+VP瞬间产生一个具有窄宽度的正脉冲,经由限流电阻R1触发电晶体Q6导通。当电晶体Q6导通,其集电极电流会在电阻R4两端产生电压降,R4两端的电压刚好提供电晶体Q5射-基极大于VBE(Q5)偏压而使Q5导通,Vct节点输出一个高基准电压,此一高基准电压因被电阻R2和R3分压,若从起初之Q6输入正脉动可持续到R3两端的电压降被建立,电晶体Q5和Q6都会将持续保持在导通状态,纵使起始之电晶体Q6的触发正脉波已经结束或消失,最后,电路都将因Q5和Q6持续保持导通而使节点电压Vct的输出基准电压一直保持在“高”基准电位。
自保持电路的重置(RESET)功能设计:
马达电流检测电阻为Rsc1和Rsc2,电流检测元件通常会被安排与被检测对象串联,若是利用低电阻与直流马达串联提取流过直流马达的电流,当负载电流越大,在电流检测电阻两端的压降也会变大,根据基尔霍夫电压定律,势必会造成实际加在直流马达两端的电压降低,使直流马达的转速降低。所以为了尽量不影响主电路直流马达正常工作,所以流过直流马达的电流检测电阻阻值都是很小的。
本发明利用电流检测电阻两端的电压降作为三极管Q1和Q2的射-基极电压,电流检测电阻两端的电压降控制着三极管Q1和Q2是否导通。当直流马达的工作电流过大,使得检测电阻为Rsc1和Rsc2两端的电压降大于Q1和Q2的射-基极电压,而使三极管Q1和Q2导通。当三极管Q1和Q2导通,在其集电极端的节点电压为其射极电压减去饱和区的射-基极间的电压降,理想化可视为零,所以此时Q1和Q2集电极端点的电压几乎为+VP。
因为必须在车身供给不同极性电源电压给直流马达控制电路时,产生的过流信号输出只能唯一,对于因Q1或Q2导通而在其集电极输出的“过流”信号OC1和OC2,采取两个二极管D5和D6和电阻R6共同组成简易的“或”逻辑关系运算。经过“或”运算的两个过流信号会连接PC817光耦合器一次侧,不论车身外加给保护电路的电压极性为何,一旦直流马达工作出现过电流,光耦合器动作且二次侧的光电三极管工作且进入饱和,所以射极端点电压几乎等于+VP,因为此电压直接被耦合至自保持电路的处置输入端或三极管Q5的基极,若此电压大于Q5的射极电压,三极管Q5就会进入截止区,换言之,自保持电路被重置为不动作初始状态。在自保持电路的三极管的射极串联连接一个二极管D10,由于+VP电压经过一个2.2V的齐纳二极体、二极管D10和Q5的VEB压降后,更可确定光耦合器二次侧的射极可以在直流马达过流时后的输出大于比Q5射极高的电压,更确定自保持电路会被重置为“初始状态”。
进一步的,所述驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路;
所述第一驱动电路包括第四输入端、第七电阻R7、第八电阻R8、第十四电阻R14、第八三极管Q8和第一驱动端;
所述第三输出端与所述第四输入端连接,所述第四输入端与R14的一端连接;所述第一控制端与R7的一端连接,所述R7的另一端分别与R8的一端和Q8的集电极连接,所述R8的另一端与第一驱动端连接;所述Q8的基极与R14的另一端连接,所述Q8的发射极接地;
所述第一驱动电路包括第五输入端、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第九三极管Q9和第二驱动端;
所述第三输出端与所述第五输入端连接,所述第五输入端与R9的一端连接;所述第一控制端与R10的一端连接,所述R10的另一端分别与R11的一端和Q9的集电极连接,所述R11的另一端与第二驱动端连接;所述Q9的基极与R19的另一端连接,所述Q9的发射极接地;
所述Q8和Q9均为NPN型三级管。
从上述描述可知,三极管Q3和Q4分别控制车身供电不同电压极性给后视镜时,负责ON/OFF后视镜内直流马达电源的“晶体三极管”,都是PNP型三极管,若要使它导通,必须在其射-基极间制造出大于0.7V电压降。
自保持电路输出Vct信号,经过三极管Q8和Q9反相,负责驱动三极管Q3和Q4,当自保持电路输出Vct为高电压,此信号会驱动三极管Q8和Q9工作在饱和区。当Vct为高电压,三极管Q8和Q9的集电极对地电压几乎为地电位,三极管Q3和Q4会因其射-基极电压大于0.7V而开始导通,注意,必须在Q3和Q4的基极与Q8和Q9之间集电极之间串联一个限流电阻。
因为三极管是一种电流控制元件,元件的输出电流主要决定于元件输入端的电流,在此,控制器电路三极管的输入端电流,就是流过三极管Q3和Q4的基极与三极管Q8和Q9之间集电极之间串联的限流电阻电流,故可透过更改些一电阻值大小,而控制额定流过三极管Q3和Q4的集电极电流或直流马达的电流大小。若要受控直流马达正常的工作则需要某一数值等级大小的工作电流,理论上,控制器电路应该根据此一电流数值设计三极管基极与驱动电路三极管集电极之间的限流电阻的电阻值。
过流电路功能验证:
假设直流马达控制器的过流保护电路的电流检测单元Rsc采用1Ω电阻担任,原本的直流马达改以5.1Ω电阻取代,方便控制负载电流大小,负载控制三极管则是以PNP型三极管担任,三极管的基极串接一个2KΩ电阻。当控制器电路外加+12V直流电源,在无负载情况下,自保持电路会正常启动。
若5.1Ω负载电阻加入控制器电路暂时担任负载角色,则负载电流检测电阻Rsc将因流过超过设定的基准电流而使过流保护电路动作,因Rsc电阻值为1Ω,所以Rsc电阻两端的电压降即为流过它的电流大小。当外加给控制器的+12V一加入,自操持电路可以正常启动,又负载电阻5.1Ω瞬间加入,电路因为负载发生过流而使自保持电路瞬间被重置。因为三极管的基极串接一个2KΩ电阻,可以有效限制功率晶体的基极电流在5.65mA左右,又选用的三极管的直流电流增益(hfe)假设为150,则流过三极管的最大集电极电流约为847.5mA,由上,电流检测单元Rsc采用1Ω电阻担任,观察示波器测量得到流过Rsc的电流波形最大值约为890mA了,此一电流会在Rsc两端造成电压降,明显地此一电压降已经超过过流保护电路中的三极管Q1和Q2的VEB值,三极管Q1导通,过流保护动作机制被启动。若不考虑三极管的基极电流被限制,负载5.1Ω电阻,最大流过负载的电流应是在2.35A左右,但是由示波器所测量到的负载电流波形显示实际上负载5.1Ω电阻所引起的负载电流并未如预期的达到2A以上,表示验证了三极管的射极或集电极电流是受控于基极电流值的。三极管串接的基极电阻为2KΩ电阻,则三极管最大的集电极电流应该是847.5mA,若使用三极管(额定工作电流为1A)即可满足控制顺电路的控制需求,还在正常直流马达工作电流范围内,可是过流检测电路启动,表示电流检测电阻使用1Ω电阻还太大,必需降低。
请参照图1至图7,本发明的实施例一为:
本发明提供了一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,包括电源1、电压极性转换电路2、第一过流保护电路3、第二过流保护电路4、逻辑运算器5、自保持电路、驱动电路7、第一功率晶体管8、第二功率晶体管9和驱动后视镜基座折叠的马达10;
所述电源1正极与电压极性转换电路2的第一输入端连接,所述电源1负极与电压极性转换电路2的第二输入端连接;
所述电压极性转换电路2的第一输出端与第一过流保护电路3的一端连接,所述第一过流保护电路3的另一端与第一功率晶体管8的一端连接,所述第一功率晶体管8的另一端与马达10的一端连接;
所述电压极性转换电路2的第二输出端与第二过流保护电路4的一端连接,所述第二过流保护电路4的另一端与第二功率晶体管9的一端连接,所述第一功率晶体管8的另一端与马达10的另一端连接;
所述第一过流保护电路3和第二过流保护电路4分别通过逻辑运算器5与自保持电路连接;
所述自保持电路分别与所述电压极性转换电路2和所述驱动电路7连接,所述驱动电路7分别与第一功率晶体管8和第二功率晶体管9连接。
本发明的实施例二为:
本发明的实施例二与实施例一的区别在于,还包括光耦合电路11、第七二极管D7和第八二极管D8;
所述电压极性转换电路2包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第一接地端、第一控制端、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4;
所述电源1的正极与第一输入端连接,所述电源1的负极与第二输入端连接;所述第一输入端分别与D1的负极和D3的正极连接;所述D3的正极与第一输出端连接;
所述D1的正极分别与第一接地端和D2的正极连接,所述D2的负极与第二输入端连接;
所述D3的负极分别与第一控制端和D4的负极连接,所述D4的正极分别与第二输入端和第二输出端连接;所述第一控制端和第一接地端分别与自保持电路连接;
所述第一过流保护电路3包括第一过流检测电阻Rcs1、第一三极管Q1和第七二极管D5;
所述第一输出端分别与Q1的发射极和Rcs1的一端连接,所述Rcs1的另一端分别与Q1的基极和第一功率晶体管8的一端连接,所述Q1的集电极与D5的正极连接,所述D5的负极与逻辑运算器5连接;
所述第二过流保护电路4包括第二过流检测电阻Rcs2、第二三极管Q2和第八二极管D6;
所述第二输出端分别与Q2的发射极和Rcs1的一端连接,所述Rcs2的另一端分别与Q1的基极和第一功率晶体管8的一端连接,所述Q2的集电极与D6的正极连接,所述D6的负极与逻辑运算器5连接;所述Q1和Q2均为PNP型三极管;
所述光耦合电路11包括光敏三极管Q7;所述第一控制端与Q7的集电极连接,所述Q7的发射极与自保持电路的重置端连接;所述Q7为NPN型光敏三极管;
所述逻辑运算器5包括第六电阻R6和发光二极管D11;
所述D5的负极和所述D6的负极分别与D11的正极连接,所述D11的负极接地;
所述电压极性转换电路2的第一输出端与所述D7的正极连接,所述D7的负极与所述第一功率晶体管8的另一端连接;所述电压极性转换电路2的第二输出端与所述D8的负极连接,所述D8的正极与所述第二功率晶体管9的另一端连接。
所述第一功率晶体管8为第三三极管Q3,所述第二功率晶体管9第四三极管Q4;所述Q3和Q4均为PNP型三极管,所述Q3的发射极与Rcs1的另一端连接,所述Q3的基极与驱动电路7的第一驱动端连接,所述Q3的集电极与马达10的一端连接;所述Q4的发射极与Rcs2的另一端连接,所述Q4的基极与驱动电路7的第二驱动端连接,所述Q4的集电极与马达10的另一端连接;
所述自保持电路包括第三输入端、第三输出端、重置端、稳压二极管D9、第九二极管D10、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第一电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第二接地端;
所述第三输入端与第一控制端连接,所述第三输入端与D9的正极连接,所述D9的负极分别与R12的一端、C3的一端、D10的正极和R4的一端连接;所述D10的负极与Q5的发射极连接,所述Q5的基极分别与R4的另一端、R5的一端和重置端连接,所述重置端与光敏三极管的发射极连接;所述Q5的集电极分别与第三输出端、R2的一端连接;
所述R12的另一端分别与R13的一端、C3的另一端和R1的一端连接;所述R1的另一端分别与R2的另一端、R3的一端和Q6的基极连接;所述Q6的集电极与R5的另一端连接,所述Q6的发射极分别与R13的另一端、R3的另一端和第二接地端连接;所述第二接地端与第一接地端连接后接地;所述第三输出端与驱动电路7连接;
所述Q5为PNP型三极管,所述Q6为NPN型三极管;
所述驱动电路7包括第一驱动电路和第二驱动电路;
所述第一驱动电路包括第四输入端、第七电阻R7、第八电阻R8、第十四电阻R14、第八三极管Q8和第一驱动端;
所述第三输出端与所述第四输入端连接,所述第四输入端与R14的一端连接;所述第一控制端与R7的一端连接,所述R7的另一端分别与R8的一端和Q8的集电极连接,所述R8的另一端与第一驱动端连接;所述Q8的基极与R14的另一端连接,所述Q8的发射极接地;
所述第一驱动电路包括第五输入端、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第九三极管Q9和第二驱动端;
所述第三输出端与所述第五输入端连接,所述第五输入端与R9的一端连接;所述第一控制端与R10的一端连接,所述R10的另一端分别与R11的一端和Q9的集电极连接,所述R11的另一端与第二驱动端连接;所述Q9的基极与R19的另一端连接,所述Q9的发射极接地;所述Q8和Q9均为NPN型三级管。
综上所述,本发明提供了一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,通过设计的电压极性转换电路能够满足汽车车外后视镜基座向外伸张与向内折叠的功能;同时通过第一过流保护电路、第二过流保护电路分别与逻辑运算器连接,该逻辑运算器实现或运算功能,且逻辑运算器与自保持电路的重置端连接,能够对控制电路起到过流保护的作用;本发明的自保持电路通过驱动电路分别第一功率晶体管和第二功率晶体管连接,实现马达电路的导通,能够智能地驱动马达;本发明通过上述结构提供了一种结构简单、成本较低的驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,其特征在于,包括电源、电压极性转换电路、第一过流保护电路、第二过流保护电路、逻辑运算器、自保持电路、驱动电路、第一功率晶体管、第二功率晶体管和驱动后视镜基座折叠的马达;
电源正极与电压极性转换电路的第一输入端连接,电源负极与电压极性转换电路的第二输入端连接;
所述电压极性转换电路的第一输出端与第一过流保护电路的一端连接,所述第一过流保护电路的另一端与第一功率晶体管的一端连接,所述第一功率晶体管的另一端与马达的一端连接;
所述电压极性转换电路的第二输出端与第二过流保护电路的一端连接,所述第二过流保护电路的另一端与第二功率晶体管的一端连接,所述第一功率晶体管的另一端与马达的另一端连接;
所述第一过流保护电路和第二过流保护电路分别通过逻辑运算器与自保持电路连接;
所述自保持电路分别与所述电压极性转换电路和所述驱动电路连接,所述驱动电路分别与第一功率晶体管和第二功率晶体管连接。
2.根据权利要求1所述一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,其特征在于,所述电压极性转换电路包括第一接地端、第一控制端、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4;
所述第一输入端分别与D1的负极和D3的正极连接;所述D3的正极与第一输出端连接;
所述D1的正极分别与第一接地端和D2的正极连接,所述D2的负极与第二输入端连接;
所述D3的负极分别与第一控制端和D4的负极连接,所述D4的正极分别与第二输入端和第二输出端连接;所述第一控制端和第一接地端分别与自保持电路连接。
3.根据权利要求2所述一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,其特征在于,所述第一过流保护电路包括第一过流检测电阻Rcs1、第一三极管Q1和第七二极管D5;
所述第一输出端分别与Q1的发射极和Rcs1的一端连接,所述Rcs1的另一端分别与Q1的基极和第一功率晶体管的一端连接,所述Q1的集电极与D5的正极连接,所述D5的负极与逻辑运算器连接;
所述第二过流保护电路包括第二过流检测电阻Rcs2、第二三极管Q2和第八二极管D6;
所述第二输出端分别与Q2的发射极和Rcs1的一端连接,所述Rcs2的另一端分别与Q1的基极和第一功率晶体管的一端连接,所述Q2的集电极与D6的正极连接,所述D6的负极与逻辑运算器连接;
所述Q1和Q2均为PNP型三极管。
4.根据权利要求3所述一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,其特征在于,还包括光耦合电路,所述光耦合电路包括光敏三极管Q7;
所述第一控制端与Q7的集电极连接,所述Q7的发射极与自保持电路的重置端连接;所述Q7为NPN型光敏三极管;
所述逻辑运算器包括第六电阻R6和发光二极管D11;
所述D5的负极和所述D6的负极分别与D11的正极连接,所述D11的负极接地。
5.根据权利要求4所述的一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,其特征在于,还包括第七二极管D7;
所述电压极性转换电路的第一输出端与所述D7的正极连接,所述D7的负极与所述第一功率晶体管的另一端连接。
6.根据权利要求4所述的一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,其特征在于,还包括第八二极管D8;
所述电压极性转换电路的第二输出端与所述D8的负极连接,所述D8的正极与所述第二功率晶体管的另一端连接。
7.根据权利要求4所述的一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,其特征在于,所述第一功率晶体管为第三三极管Q3,所述第二功率晶体管第四三极管Q4;
所述Q3和Q4均为PNP型三极管,所述Q3的发射极与Rcs1的另一端连接,所述Q3的基极与驱动电路的第一驱动端连接,所述Q3的集电极与马达的一端连接;
所述Q4的发射极与Rcs2的另一端连接,所述Q4的基极与驱动电路的第二驱动端连接,所述Q4的集电极与马达的另一端连接。
8.根据权利要求4所述一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,其特征在于,所述自保持电路包括第三输入端、第三输出端、重置端、稳压二极管D9、第九二极管D10、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第一电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第二接地端;
所述第三输入端与第一控制端连接,所述第三输入端与D9的正极连接,所述D9的负极分别与R12的一端、C3的一端、D10的正极和R4的一端连接;所述D10的负极与Q5的发射极连接,所述Q5的基极分别与R4的另一端、R5的一端和重置端连接,所述重置端与光敏三极管的发射极连接;所述Q5的集电极分别与第三输出端、R2的一端连接;
所述R12的另一端分别与R13的一端、C3的另一端和R1的一端连接;所述R1的另一端分别与R2的另一端、R3的一端和Q6的基极连接;所述Q6的集电极与R5的另一端连接,所述Q6的发射极分别与R13的另一端、R3的另一端和第二接地端连接;所述第二接地端与第一接地端连接后接地;所述第三输出端与驱动电路连接;
所述Q5为PNP型三极管,所述Q6为NPN型三极管。
9.根据权利要求8所述一种驱动汽车后视镜基座折叠的控制电路,其特征在于,所述驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路;
所述第一驱动电路包括第四输入端、第七电阻R7、第八电阻R8、第十四电阻R14、第八三极管Q8和第一驱动端;
所述第三输出端与所述第四输入端连接,所述第四输入端与R14的一端连接;所述第一控制端与R7的一端连接,所述R7的另一端分别与R8的一端和Q8的集电极连接,所述R8的另一端与第一驱动端连接;所述Q8的基极与R14的另一端连接,所述Q8的发射极接地;
所述第一驱动电路包括第五输入端、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第九三极管Q9和第二驱动端;
所述第三输出端与所述第五输入端连接,所述第五输入端与R9的一端连接;所述第一控制端与R10的一端连接,所述R10的另一端分别与R11的一端和Q9的集电极连接,所述R11的另一端与第二驱动端连接;所述Q9的基极与R19的另一端连接,所述Q9的发射极接地;
所述Q8和Q9均为NPN型三级管。
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