CN202429174U

CN202429174U - 一种基于pwm的雨刷控制器

Info

Publication number: CN202429174U
Application number: CN2011205249652U
Authority: CN
Inventors: 张建; 王栋; 王满
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2021-12-14

Abstract

本实用新型的目的在于，提供一种基于PWM的雨刷控制器，该雨刷控制器包括输入控制电路、PWM控制器、放大电路、保护电路，其中，所述输入控制电路、PWM控制器、放大电路和保护电路依次连接，所述保护电路的输出端连接负载。该雨刷控制器能够有效避免骚扰脉冲的影响，能够在雨刷发生异常情况时及时停止控制器的工作以避免雨刷电机的损坏，在保证驾驶者在恶劣天气下拥有良好的视野的情况下，延长了雨刷系统及挡风玻璃的使用寿命，同时，具有体积小的优点。

Description

一种基于PWM的雨刷控制器

技术领域

本实用新型涉及一种雨刷控制器，具体涉及一种基于PWM的雨刷控制器。

背景技术

汽车的雨刷控制器对整车的电磁干扰较大，例如，某种高档轿车装有高性能ABS系统，样车在一次实况测试中遇到了雨天，在该样车匀速运行时，ABS突然失去了作用；另外，国内生产的某一型号客车，其收放机在雨天经常出现自动播放现象。经广泛调查，当汽车的雨刮器工作时，这些非正常现象就容易发生。这些实际的情况表明，雨刷控制器对整车电磁干扰很大。目前，行业使用的雨刷控制器普遍采用继电器控制方式，一般包括有高速继电器、低速继电器和雨刷间歇控制器三个控制器，布线复杂，成本高，不能有效避免骚扰脉冲，并且对雨刷间歇状态时的间歇时间不能有效控制。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于PWM的雨刷控制器，该雨刷控制器能够有效避免骚扰脉冲的影响，能够在雨刷发生异常情况时及时停止控制器的工作以避免雨刷电机的损坏，在保证驾驶者在恶劣天气下拥有良好的视野的情况下，延长了雨刷系统及挡风玻璃的使用寿命，同时，具有体积小的优点。

为实现上述任务，本实用新型采取如下技术方案：

一种基于PWM的雨刷控制器，其特征在于，包括输入控制电路、PWM控制器、放大电路、保护电路，其中，输入控制电路、PWM控制器、放大电路和保护电路依次连接，保护电路的输出端连接负载。

进一步的，所述的输入控制电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，输入控制电路还包括四个输出端，该四个输出端的一端分别连接在第一电阻R1和输入控制电路的VCC之间、第一电阻R1和第二电阻R2之间、第二电阻R2和第一电容C1之间、第一电容C1和输入控制电路的GND之间，该四个输出端的另一端均连接到PWM的输入端。

进一步的，所述放大电路包括一个比较器，PWM的输出端连接到所述比较器的正极，该比较器的负极与放大电路的GND之间有第三电阻R3，第三电阻R3与所述比较器的输出端之间连接第四电阻R4，所述比较器的输出端分成两部分，其中，一部分输出端分别经过第一二极管D1、第一三极管T1，另一部分分别经过第二二极管D2、第二三极管T2，然后该两部分输出端汇总输出到保护电路的输入端；在所述的第一二极管D1和第一三极管T1的另一端之间有第五电阻R5，在所述的第二二极管D2和第二三极管T2的另一端之间有第六电阻R6。

进一步的，所述保护电路包括稳压器、第二电容C2、第三电容C3、第三二极管D3、第七电阻R7和第三三极管T3，其中，放大电路的输入端分为两部分，第一部分接入第三三极管T3；第二部分分为两路，第一路接入稳压器，第二路经过第二电容C2后接GND；所述稳压器的一个输出端分别经第三二极管D3和第三电容C3汇集后接GND，稳压器的第二个输出端分别连接到第三三极管T3和第七电阻R7；所述第三三极管T3输出到负载；第七电阻R7的另一端连接第三电容C3。

附图说明

图1为雨刷控制器的原理图。

以下结合附图和具体实时方式对本实用新型做进一步解释说明。

具体实施方式

本实用新型的基于PWM的新型雨刷控制器，包括输入控制电路、PWM控制器、放大电路、保护电路，其中，输入控制电路、PWM控制器、放大电路和保护电路依次连接。

保护电路的输出端连接负载，即连接汽车的雨刷。

所述的输入控制电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，输入控制电路还包括四个输出端，该四个输出端的一端分别连接在第一电阻R1和输入控制电路的VCC之间、第一电阻R1和第二电阻R2之间、第二电阻R2和第一电容C1之间、第一电容C1和输入控制电路的GND之间，该四个输出端的另一端均连接到PWM的输入端。

所述放大电路包括一个比较器，PWM的输出端连接到所述比较器的正极，该比较器的负极与放大电路的GND之间有第三电阻R3，第三电阻R3与所述比较器的输出端之间连接第四电阻R4，所述比较器的输出端分成两部分，其中，一部分输出端分别经过第一二极管D1、第一三极管T1，另一部分分别经过第二二极管D2、第二三极管T2，然后该两部分输出端汇总输出到保护电路的输入端；在所述的第一二极管D1和第一三极管T1的另一端之间有第五电阻R5，在所述的第二二极管D2和第二三极管T2的另一端之间有第六电阻R6；

所述保护电路包括稳压器、第二电容C2、第三电容C3、第三二极管D3、第七电阻R7和第三三极管T3，其中，放大电路的输入端分为两部分，第一部分接入第三三极管T3；第二部分分为两路，第一路接入稳压器，第二路经过第二电容C2后接GND；所述稳压器的一个输出端分别经第三二极管D3和第三电容C3汇集后接GND，稳压器的第二个输出端分别连接到第三三极管T3和第七电阻R7；所述第三三极管T3输出到负载；第七电阻R7的另一端连接第三电容C3。

三极管分别起到压控流和压控压的作用。

本实用新型各部分的作用如下：

采用PWM控制器能够有效降低雨刷控制器的外形尺寸，利用PWM功能仅驱动雨刷电机的高速线圈，取消低速线圈的驱动。同时，PWM驱动方式能够方便地改变脉冲周期长度和占空比，从而达到调节电机线圈电压的目的，实现雨刷电机的变速度实时调节控制。因为在实际运用中，雨刷的速度与雨水的集结速度应调整合适，速度太快刷子既会干扰视线，又会形成干刷划伤玻璃；速度慢了，雨水集结过多又影响视线。因此，雨刷速度调节以不影响视线为宜。

采用无触点功率放大电路替代雨刷控制器中常用的继电器，能够有效避免电磁骚扰的产生，即避免了继电器触点开闭时产生的电火花的影响。雨刷电机的电磁骚扰主要源于：雨刮器驱动电机作为感性负载，在突然切断电源时会产生反向瞬变Eg)～v，线圈初始储能越大，关断速度越快，瞬变过电压就越高。实测结果，一般v为一100～300V；t为0.2～0.5S。这种类型的电磁干扰虽然不具有连续性，但是它的瞬变电压的幅值相当大，会产生反向电流并通过电源线传输到电路系统中，从而产生骚扰脉冲。电子部件在骚扰脉冲影响下不能正常工作甚至损坏。背景技术中提到的ABS和收放机故障就是因这种反向瞬变脉冲电压造成的。此外，在继电器触点开关瞬间产生的电火花不但能损坏继电器触点，影响继电器使用寿命，而且还会产生频谱范围很宽的电磁骚扰信号。

采用保护电路的作用：保护电路中包括具有过载保护、短路保护、过压保护、过温保护功能的智能元件，能够有效吸收雨刷驱动电机线圈在切断电源时产生的反向电流，避免了反向电流造成电源波动的影响。微控制器MC9S12XDP512芯片实时检测保护电路中智能元件的工作状态，发现异常则及时关断进行保护以避免发生故障，能够有效避免雨刷刮臂冬季时冻结在玻璃尚造成打开雨刷控制器时雨刷电机堵转甚至烧毁雨刷电机的情况。

本实用新型的装置中所用的电子元器件均为市售的已知产品，本领域技术人员根据本申请的技术效果即可实现各电子元器件的具体连接。

本实用新型可以通过软件实现间歇时间调整：按照标准要求，汽车挡风玻璃在没水的情况下严禁打开刮雨器。而在某雨量时，如果间歇档不合适，将存在过快或连续刮刷，其中有30％～40％是在无水情况下刮刷的。为此很多车设置了四个间歇档，结构复杂，成本高，操作难，而且还不能很好地解决问题。我们利用目前组合开关的间歇档位两次闭合的时间点作为节点记忆于微控制器中，两次节点的间隔时间就可作为此雨刷控制器的工作间歇时间，时间范围可以控制在3～60s之间，操作简单，有效避免干刷。

Claims

1.一种基于PWM的雨刷控制器，其特征在于，包括输入控制电路、PWM控制器、放大电路、保护电路，其中，输入控制电路、PWM控制器、放大电路和保护电路依次连接，保护电路的输出端连接负载。

2.如权利要求1所述的基于PWM的雨刷控制器，其特征在于，所述的输入控制电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，输入控制电路还包括四个输出端，该四个输出端的一端分别连接在第一电阻R1和输入控制电路的VCC之间、第一电阻R1和第二电阻R2之间、第二电阻R2和第一电容C1之间、第一电容C1和输入控制电路的GND之间，该四个输出端的另一端均连接到PWM的输入端。

3.如权利要求1所述的基于PWM的雨刷控制器，其特征在于，所述放大电路包括一个比较器，PWM的输出端连接到所述比较器的正极，该比较器的负极与放大电路的GND之间有第三电阻R3，第三电阻R3与所述比较器的输出端之间连接第四电阻R4，所述比较器的输出端分成两部分，其中，一部分输出端分别经过第一二极管D1、第一三极管T1，另一部分分别经过第二二极管D2、第二三极管T2，然后该两部分输出端汇总输出到保护电路的输入端；在所述的第一二极管D1和第一三极管T1的另一端之间有第五电阻R5，在所述的第二二极管D2和第二三极管T2的另一端之间有第六电阻R6。

4.如权利要求1所述的基于PWM的雨刷控制器，其特征在于，所述保护电路包括稳压器、第二电容C2、第三电容C3、第三二极管D3、第七电阻R7和第三三极管T3，其中，放大电路的输入端分为两部分，第一部分接入第三三极管T3；第二部分分为两路，第一路接入稳压器，第二路经过第二电容C2后接GND；所述稳压器的一个输出端分别经第三二极管D3和第三电容C3汇集后接GND，稳压器的第二个输出端分别连接到第三三极管T3和第七电阻R7；所述第三三极管T3输出到负载；第七电阻R7的另一端连接第三电容C3。