CN202108715U - 一种鼓风机的线性调速控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种汽车电子控制技术领域，具体涉及一种鼓风机的线性调速控制器，包括线性分压器、对低频PWM信号进行处理并可以改变线性分压器两端电压的驱动器，以及对输入鼓风机驱动电机的电流进行采样并将采样情况传送给驱动器的采样电阻，所述驱动器包括对低频PWM信号进行处理的信号输入处理单元、将信号处理单元输出的信号与电机两端电压的状况进行叠加反馈输出的反馈控制单元、对反馈控制单元反馈出的驱动信号进行放大的驱动放大单元、以及过流保护单元。此线性控制电路简单、可靠、调速稳定，适合在鼓风机马达控制中推广、应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车电子控制技术领域，具体涉及一种用于控制汽车鼓风机驱动电机的线性调速控制器。
背景技术
汽车空调是汽车不可缺少的附件，而驱动汽车空调鼓风机的驱动控制对汽车空调也会产生影响。常见的汽车鼓风机的调速控制器的控制结构、方法比较复杂，且在驱动调速运行过程中，运行不稳定、不可靠，从而影响着鼓风机的工作，也就直接影响了汽车空调的工作。
发明内容
针对上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、运行可靠的鼓风机线性调速控制器。
实现本实用新型的技术方案如下：
一种鼓风机的线性调速控制器，包括线性分压器、对低频PWM信号进行处理并可以改变线性分压器两端电压的驱动器，以及对输入鼓风机驱动电机的电流进行采样并将采样情况传送给驱动器的采样电阻，所述驱动器包括对低频PWM信号进行处理的信号输入处理单元、将信号处理单元输出的信号与电机两端电压的状况进行叠加反馈输出的反馈控制单元、对反馈控制单元反馈出的驱动信号进行放大的驱动放大单元、以及过流保护单元。
所述信号输入处理单元包括对低频PWM信号进行取反的信号取反单元、对信号取反单元输出的信号进行过滤的滤波单元，以及连接在滤波单元输出端用于提高信号抗干扰能力的电压跟随器。信号输入处理单元用于对输入包含几十至几百Hz PWM信号、以及鼓风机需要调整的风速控制信息的低频PWM信号进行处理，而其中的信号取反单元是对输入信号的逻辑进行处理使其满足鼓风机的风速控制逻辑，滤波单元将输入的PWM信号编程直流平均值，电压跟随器用来提高输入信号的阻抗，提高输入信号的抗干扰能力。
所述信号取反单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及三极管Q1，滤波单元由第四电阻R4、第一电容C1构成的一阶低通滤波电路，电压跟随器为第一运放；其第一电阻R1的一端为低频PWM信号输入端、另一端并接在第二电阻R2、三极管Q1发射极，第二电阻R2的另一端接地，所述三极管Q1的集电极与第三电阻R3、第四电阻R4的一端并接在一起，三极管Q1的基极与第二电阻R2的接地端连接，第三电阻R3的另一端接高电平，第四电阻R4的另一端与第一电容C1一端、第一运放的同相输入端并接，第一电容C1的另一端连接三极管Q1的基极，所述第一运放的反相输入端、输出端并接反馈控制单元。
所述低频PWM信号输入端并接上拉电阻R5，上拉电阻R5作用是当输入PWM信号发生错误或没接时防止鼓风机的误动作。
所述反馈控制单元包括第六电阻R6、第七电阻R7，第六电阻R6的一端连接信号输入处理单元、另一端与第七电阻R7一端连接并接于驱动放大单元，第七电阻R7另一端连接线性分压器一端。反馈控制单元将输入占空比的信号与鼓风机驱动电机两端电压的状态同时叠加入反馈信号中，共同调节鼓风机的风速。
所述驱动放大单元包括第二运放、驱动信号放大的三极管Q2，所述第二运放的同相输入端连接反馈控制单元、反相输入端连接过流保护单元、输出端连接三极管Q2的发射极，三极管Q2的基极连接线性分压器一端、集电极接高电平。这里的第二运放作为比较器使用，通过设定合适参考电压，就可以通过反馈调节输出电压，三极管Q2用于对驱动信号进行放大。
所述驱动放大单元还包括限流保护器，其包括串接在第二运放输出端与三极管Q2发射极之间的第八电阻R8，以及串接在三极管Q2的集电极的第九电阻R9，第八电阻R8，第九电阻R9用于限流保护。
所述过流保护单元包括第三运放、第十电阻R10以及二极管D1，所述第三运放的反相输入端并接采样电阻并连接线性分压器一端、输出端与第十电阻R10、二极管D1串接并连接驱动放大单元。过流保护单元检测采样电阻两端的电压(代表了流过鼓风机马达的电流)并将其输入到第三运放比较器的反向端，通过设置适当的参考电压，即为系统过流保护阈值，作为比较器的通向输入端，比较器的输出端通过第十电阻的限流以及防反二极管D1接到第二运放的反相输入端。
所述线性分压器为场效应管。
采用了上述方案，本实用新型主要由驱动器、线性分压器、采样电阻三部分组成，其工作原理是：将鼓风机转速与输入低频PWM信号作为反馈量的线性调速，自动实现输入低频PWM信号与线性分压器件上电压的线性解耦，通过驱动器改变加在线性分压器两端的电压来控制鼓风机直流马达的转速，从而控制鼓风机的风速。此线性控制电路简单、可靠、调速稳定，适合在鼓风机马达控制中推广、应用。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型的电路图；
图中，1为线性分压器，2为驱动器，3为采样电阻，4为直流电机，5为信号输入处理单元，6为反馈控制单元，7为驱动放大单元，8为过流保护单元。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
参见图1、2所示，一种鼓风机的线性调速控制器，包括线性分压器1、对低频PWM信号进行处理并可以改变线性分压器两端电压的驱动器2，以及对输入鼓风机驱动电机的电流进行采样并将采样情况传送给驱动器的采样电阻3，驱动器的一端连接低频PWM信号，另一端连接线性分压器，分压器分别连接鼓风机直流电机4、采样电阻3；通过驱动器改变加在线性分压器1两端的电压来控制鼓风机直流电机的转速，从而控制鼓风机的风速。
驱动器包括对低频PWM信号进行处理的信号输入处理单元5、将信号处理单元输出的信号与电机两端电压的状况进行叠加反馈输出的反馈控制单元6、对反馈控制单元反馈出的驱动信号进行放大的驱动放大单元7、以及过流保护单元8。其中，信号输入处理单元5包括对低频PWM信号进行取反的信号取反单元、对信号取反单元输出的信号进行过滤的滤波单元，以及连接在滤波单元输出端用于提高信号抗干扰能力的电压跟随器。
参见图2、信号取反单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及三极管Q1，滤波单元由第四电阻R4、第一电容C1构成的一阶低通滤波电路，电压跟随器为第一运放AR1；其第一电阻R1的一端为低频PWM信号输入端且并接上拉电阻R5，上拉电阻R5的另一端连接鼓风机直流电机一接线端，第一电阻R1的另一端并接在第二电阻R2、三极管Q1发射极，第二电阻R2的另一端接地，三极管Q1的集电极与第三电阻R3、第四电阻R4的一端并接在一起，三极管Q1的基极与第二电阻R2的接地端连接，第三电阻R3的另一端接高电平，第四电阻R4的另一端与第一电容C1一端、第一运放AR1的同相输入端并接，第一电容C1的另一端连接三极管Q1的基极，第一运放AR1的反相输入端、输出端连接在一起并与第六电阻R6一端连接，第六电阻R6另一端与第七电阻R7一端连接并接于第二运放AR2的同相输入端，第七电阻R7另一端并接N沟道场效应管Q3的漏极与鼓风机直流电机另一接线端；第二运放AR2的输出端串接第八电阻R8并连接三极管Q2的发射极，三极管Q2的基极连接N沟道场效应管Q3的栅极、集电极串接第九电阻R9并接高电平。第三运放AR3的反相输入端并接采样电阻X1并连接N沟道场效应管Q3的源极、输出端与第十电阻R10、二极管D1串接并连接第二运放AR2的反相输入端，采样电阻X1的另一端接地；N沟道场效应管Q3的源极与衬底引线连接在一起。线性分压器不仅仅为N沟道场效应管，还可以是机械电阻。
Claims (9)
1.一种鼓风机的线性调速控制器，其特征在于：其包括线性分压器、对低频PWM信号进行处理并可以改变线性分压器两端电压的驱动器，以及对输入鼓风机驱动电机的电流进行采样并将采样情况传送给驱动器的采样电阻，所述驱动器包括对低频PWM信号进行处理的信号输入处理单元、将信号处理单元输出的信号与电机两端电压的状况进行叠加反馈输出的反馈控制单元、对反馈控制单元反馈出的驱动信号进行放大的驱动放大单元、以及过流保护单元。
2.根据权利要求1所述的一种鼓风机的线性调速控制器，其特征在于：所述信号输入处理单元包括对低频PWM信号进行取反的信号取反单元、对信号取反单元输出的信号进行过滤的滤波单元，以及连接在滤波单元输出端用于提高信号抗干扰能力的电压跟随器。
3.根据权利要求2所述的一种鼓风机的线性调速控制器，其特征在于：所述信号取反单元包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)以及三极管(Q1)，滤波单元由第四电阻(R4)、第一电容(C1)构成的一阶低通滤波电路，电压跟随器为第一运放；其第一电阻(R1)的一端为低频PWM信号输入端、另一端并接在第二电阻(R2)、三极管(Q1)发射极，第二电阻(R2)的另一端接地，所述三极管(Q1)的集电极与第三电阻(R3)、第四电阻(R4)的一端并接在一起，三极管(Q1)的基极与第二电阻(R2)的接地端连接，第三电阻(R3)的另一端接高电平，第四电阻(R4)的另一端与第一电容(C1)一端、第一运放的同相输入端并接，第一电容(C1)的另一端连接三极管(Q1)的基极，所述第一运放的反相输入端、输出端并接反馈控制单元。
4.根据权利要求3所述的一种鼓风机的线性调速控制器，其特征在于：所述低频PWM信号输入端并接上拉电阻R5。
5.根据权利要求1所述的一种鼓风机的线性调速控制器，其特征在于：所述反馈控制单元包括第六电阻(R6)、第七电阻(R7)，第六电阻(R6)的一端连接信号输入处理单元、另一端与第七电阻(R7)一端连接并接于驱动放大单元，第七电阻(R7)另一端连接线性分压器一端。
6.根据权利要求1所述的一种鼓风机的线性调速控制器，其特征在于：所述驱动放大单元包括第二运放、驱动信号放大的三极管(Q2)，所述第二运放的同相输入端连接反馈控制单元、反相输入端连接过流保护单元、输出端连接三极管(Q2)的发射极，三极管(Q2)的基极连接线性分压器一端、集电极接高电平。
7.根据权利要求6所述的一种鼓风机的线性调速控制器，其特征在于：所述驱动放大单元还包括限流保护器，其包括串接在第二运放输出端与三极管(Q2)发射极之间的第八电阻(R8)，以及串接在三极管(Q2)的集电极的第九电阻(R9)。
8.根据权利要求1所述的一种鼓风机的线性调速控制器，其特征在于：所述过流保护单元包括第三运放、第十电阻(R10)以及二极管(D1)，所述第三运放的反相输入端并接采样电阻并连接线性分压器一端、输出端与第十电阻(R10)、二极管(D1)串接并连接驱动放大单元。
9.根据权利要求1所述的一种鼓风机的线性调速控制器，其特征在于：所述线性分压器为场效应管。
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Cited By (2)
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| CN105353815A (zh) * | 2015-12-03 | 2016-02-24 | 温州长江汽车电子有限公司 | 一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的装置及方法 |
| CN105840541A (zh) * | 2016-05-04 | 2016-08-10 | 宁波普瑞均胜汽车电子有限公司 | 一种输出鼓风机使能信号的电路 |
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- 2011-06-23 CN CN2011202151775U patent/CN202108715U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN105353815B (zh) * | 2015-12-03 | 2017-05-10 | 温州长江汽车电子有限公司 | 一种用于汽车空调中稳定鼓风机两端电压的方法 |
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