CN203313103U - 车载手动空调的内外循环电机控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种车载手动空调的内外循环电机控制电路，其包括连接在汽车点火线与内外循环电机之间的、包括内外循环功能切换按键的、用于切换内外循环功能的自锁开关电路；与所述自锁开关电路连接、用于在外循环模式下判断内外循环电机驱动电流超过第一预设值时关闭外循环输出的外循环驱动和保护电路；以及与所述自锁开关电路连接、用于在内循环模式下判断内外循环电机驱动电流超过第二预设值时关闭内循环输出的内循环驱动和保护电路。本实用新型的车载手动空调的内外循环电机控制电路在电机堵转时保护电机。这种控制策略由于没有引入MCU，专用电源芯片以及电机驱动芯片，具有性成本低，开发周期短，性能较好等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及车载空调内外循环电机，特别是涉及一种车载手动空调的内外循环电机控制电路。
背景技术
目前手动空调控制器的内外循环驱动控制策略为：先通过微控制器MCU来检测按键是否按下，然后MCU控制驱动芯片来驱动内外循环电机。这种通过驱动芯片来驱动电机的策略，在电机堵转时，只对驱动电机的芯片有过流保护作用，而对电机本身没有保护作用，这样会影响内外循环电机的寿命。并且这种控制策略，由于引入MCU，那必须需要引入LDO（lowd rop out regulator，意为低压差线性稳压器）电源芯片，以及电机驱动芯片。所以这样控制策略具有成本高，开发周期较长，性能较差等缺点。
发明内容
基于此，有必要提供一种可保护车载空调内外循环电机的成本较低的车载手动空调的内外循环电机控制电路。
一种车载手动空调的内外循环电机控制电路，其包括自锁开关电路、外循环驱动和保护电路、以及内循环驱动和保护电路。所述自锁开关电路连接在汽车点火线与内外循环电机之间，其包括内外循环功能切换按键，用于切换内外循环功能。所述外循环驱动和保护电路与所述自锁开关电路连接，用于在外循环模式下判断内外循环电机驱动电流超过第一预设值时关闭外循环输出。所述内循环驱动和保护电路与所述自锁开关电路连接，用于在内循环模式下判断内外循环电机驱动电流超过第二预设值时关闭内循环输出。
优选的，所述的控制电路还包括一输入端连接所述点火线、输出端向所述自锁开关电路输出一稳定电压的滤波与稳压电路。
进一步的，所述自锁开关电路包括一作为所述内外循环功能切换按键的双刀双掷开关。所述双刀双掷开关的第一开关的常闭触点及第二开关的常开触点与所述滤波与稳压电路的输出端相连，第一开关的常开触点及第二开关的常闭触点接地，第一开关和第二开关的开关端分别通过一防反向开关与所述车载手动空调的内外循环电机控制电路的外循环控制输出端和内循环控制输出端相连。
进一步的，所述外循环控制输出端和内循环控制输出端还分别通过滤波电容接地。
进一步的，所述外循环驱动和保护电路包括第一比较电路、第一控制和采样电路、第一放大电路和第一可控硅电路。所述第一比较电路的高电压输入端和低电压输入端分别连接所述第一开关和第二开关的开关端，还分别连接所述第一放大电路的低电压输入端和可控硅电路的输出端，第一比较电路的输出端电性连接第一控制和采样电路的输入端。第一控制和采样电路包括第一开关管和第一采样电阻；第一开光管的基极与第一比较比较电路的输出端相连，其集电极与内循环控制输出端相连，其发射极通过第一采样电阻接地。第一放大电路的高电压输入端与第一采样电阻和第一开关管的连接点电性连接，其低电压输入端与第一比较电路的低电压输入端相连，其输出端与可控硅电路的第二输入端相连。第一可控硅电路的第一输入端与第一开关的开关端相连。
进一步的，所述内循环驱动和保护电路包括第二比较电路、第二控制和采样电路、第二放大电路和第二可控硅电路。第二比较电路的高电压输入端和低电压输入端分别电性连接第一开关和第二开关的开关端，还分别连接可控硅电路的输出端和第二放大电路的低电压输入端；第二比较电路的输出端电性连接第二控制和采样电路的输入端。第二控制和采样电路包括第二开关管和第二采样电阻；第二开光管Q21基极与第二比较电路的输出端相连，其集电极与外循环控制输出端相连，其发射极通过第二采样电阻接地。第二放大电路的高电压输入端与第二采样电阻和第二开关管的连接点电性连接，其低电压输入端与第二比较器的低电压输出端相连，其输出端与第二可控硅电路的第二输入端电性相连。第二可控硅电路的第一输入端与第二开关的开关端相连。
本实用新型的车载手动空调的内外循环电机控制电路采用了一种新的技术控制策略，是通过自锁开关来实现内外循环电机的正反转，其通过采集内外循环电机的驱动电流，通过运算放大器来放大采样到的电流，再通过双向可控硅来控制电机堵转时自锁开关电路的输出功能，从而起到在电机堵转时，保护电机的作用。这种控制策略由于没有引入MCU，专用电源芯片以及电机驱动芯片，具有性成本低，开发周期短，性能较好等优点。
附图说明
图1为一实施例的车载手动空调的内外循环电机控制电路的电路原理框图。
图2为图1中控制电路的滤波与稳压电路的电路原理图。
图3为图1中自锁开关电路的电路原理图。
图4为图1中外循环驱动和保护电路的电路原理图。
图5为图1中内循环驱动和保护电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本实用新型车载手动空调的内外循环电机控制电路作进一步详细描述。
如图1所示，本实用新型车载手动空调的内外循环电机控制电路主要包括滤波与稳压电路、自锁开关电路、外循环驱动和保护电路10、以及内循环驱动和保护电路20。车载手动空调的内外循环电机控制电路的输入端连接汽车的点火线KL15，其输出端分别为外循环控制输出端F（fresh）和内循环控制输出端R（recycle）。外循环控制输出端F和内循环控制输出端R分别与内外循环电机的两个控制端相连。内外循环电机以及压缩机请求信号由自锁开关电路中的开关控制。
滤波与稳压电路用于把汽车点火线上的一些干扰源滤除，将电路输入电压稳压在一预设值，例如12V，主要为自锁开关电路、外循环驱动和保护电路10、以及内循环驱动和保护电路20供电。图2示出了一实施例中滤波与稳压电路的具体电路原理图，在此不再赘述。
自锁开关电路主要用于切换内外循环功能。自锁开关电路连接在汽车点火线与内外循环电机之间。请同时参考图3，一实施例中，自锁开关电路包括一作为内外循环功能切换按键的双刀双掷开关K。双刀双掷开关K包括第一开关K1和第二开关K2。第一开关K1的常闭触点6及第二开关K2的常开触点13与滤波与稳压电路的输出端相连。第一开关K1的常开触点4及第二开关K2的常闭触点1接地。第一开关K1和第二开关K2的开关端（连接有掷刀的一端）5、2分别通过一防反向开关（本实施例中采用二极管）与外循环控制输出端F和内循环控制输出端R相连。外循环控制输出端F和内循环控制输出端R还分别通过滤波电容接地。此外，第一开关K1和第二开关K2的开关端5、2同时作为两个对内的输出端，与外循环驱动和保护电路10和内循环驱动和保护电路20相连，在此，这两个对内的输出端标记为F_P和R_P。
外循环驱动和保护电路与自锁开关电路连接，其用于在外循环模式下判断内外循环电机驱动电流超过第一预设值时关闭外循环输出，从而达到保护内外循环电机的目的。现实中，可根据实验确定外循环状态下，内外循环电机发生堵转时的驱动电流来确定第一预设值。
请同时参阅图1和图4，一实施例中，外循环驱动和保护电路10主要包括第一比较电路11、第一控制和采样电路12、第一放大电路13和第一可控硅电路14。
第一比较电路11主要包括第一比较器U11。第一比较器U11的高电压输入端和低电压输入端分别电性连接第一开关和第二开关的开关端5、2（也即输出端F_P和R_P），还分别连接第一放大电路13的低电压输入端和可控硅电路14的输出端（图4中标记为3）。第一比较器U11的输出端电性连接第一控制和采样电路12的输入端。
第一控制和采样电路12包括第一开关管Q11和第一采样电阻R11。本实施例中第一开关管Q11采用三极管。第一开光管Q11的基极与第一比较器U11的输出端相连，其集电极与内循环控制输出端R相连，其发射极通过第一采样电阻R11接地。
第一放大电路13主要包括第一放大器U12。第一放大器U12的高电压输入端通过电阻与采样电阻R11和第一开关管Q11的连接点连接，其低电压输入端与第一比较器U11的低电压输入端相连，其输出端通过电阻与可控硅电路14的第二输入端（图4中标记为2）相连。第一放大器U12的高电压输入端和输出端之间还连接有电阻。
第一可控硅电路14主要包括可控硅D11，其第一输入端（图4中标记为1）通过电阻与输出端F_P相连。
第一比较电路11的主要作用是判断当前自锁开关（即双刀双掷开关K）到底切换为内循环驱动还是外循环驱动。当处于外循环驱动，那么第一比较器U11输出端为高电平，高电平即可把第一控制和采样电路12中的第一开关管Q11导通，使电路处于外循环模式。此时第一采样电阻R11把这时外循环工作的电流读取到，然后通过第一放大电路13的第一放大器U12比例放大，当内外循环电机堵转时，第一放大器U12输出端的电压会增大，从而在可控硅D11的第二输入端2达到一个导通值，使可控硅D11导通，则可控硅D11的输出端3的电压即通过第一比较器U11，使第一比较器U11输出低电压，从而时第一开关管Q11截至，外内外循环电机供电的通路断开，从而起到关闭外循环输出，使电机停止，从而起到保护电机作用。
内循环驱动和保护电路也与自锁开关电路连接，其用于在内循环模式下判断内外循环电机驱动电流超过第二预设值时关闭内循环输出，从而达到保护内外循环电机的目的。现实中，可根据实验确定内循环状态下，内外循环电机发生堵转时的驱动电流来确定第二预设值。
请同时参阅图1和图5，一实施例中，内循环驱动和保护电路20与外循环驱动和保护电路10的电路结构及原理类似，主要包括第二比较电路21、第二控制和第二采样电路22、第二放大电路23和第二可控硅电路24。
第二比较电路21主要包括第二比较器U21。第二比较器U21的低电压输入端和高电压输入端分别电性连接第一开关和第二开关的开关端5、2（也即输出端F_P和R_P），还分别连接可控硅电路24的输出端（图4中标记为3）和第二放大电路23的低电压输入端。第二比较器U21的输出端电性连接第二控制和采样电路22的输入端。
第二控制和采样电路22包括第二开关管Q21和第二采样电阻R21。本实施例中第二开关管Q21采用三极管。第二开光管Q21的基极与第二比较器U21的输出端相连，其集电极与外循环控制输出端F相连，其发射极通过第二采样电阻R21接地。
第二放大电路23主要包括第二放大器U22。第二放大器U22的高电压输入端通过电阻与第二采样电阻R21和第二开关管Q21的连接点连接，其低电压输入端与第二比较器低电压输出端相连，其输出端通过电阻与第二可控硅电路24的第二输入端（图4中标记为2）相连。第二放大器U122的高电压输入端和输出端之间还连接有电阻。
第二可控硅电路24主要包括可控硅D21，其第一输入端（图4中标记为1）通过电阻与输出端R_P相连。
第二比较电路21的主要作用是判断当前自锁开关（即双刀双掷开关K）到底切换为内循环驱动还是外循环驱动。当处于内循环驱动，那么第二比较器U21输出端为高电平，高电平即可把第二控制和采样电路22中的第二开关管Q21导通，使电路处于内循环模式。此时第二采样电阻R21把这时内循环工作的电流读取到，然后通过第二放大电路23的第二放大器U212比例放大，当内外循环电机堵转时，第二放大器U212输出端的电压会增大，从而在可控硅D21的第二输入端2达到一个导通值，使可控硅D21导通，则可控硅D21的输出端3的电压即通过第二比较器U21，使第二比较器U21输出低电压，从而时第二开关管Q21截至，从而起到关闭外循环输出，使电机停止，从而起到保护电机作用。
本实用新型的车载手动空调的内外循环电机控制电路采用了一种新的技术控制策略，是通过自锁开关来实现内外循环电机的正反转，其通过采集内外循环电机的驱动电流，通过运算放大器来放大采样到的电流，再通过双向可控硅来控制电机堵转时自锁开关电路的输出功能，从而起到在电机堵转时，保护电机的作用。这种控制策略由于没有引入MCU，专用电源芯片以及电机驱动芯片，具有性成本低，开发周期短，性能较好等优点。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1. 一种车载手动空调的内外循环电机控制电路，其特征在于，其包括：
连接在汽车点火线与内外循环电机之间的、包括内外循环功能切换按键的、用于切换内外循环功能的自锁开关电路；
与所述自锁开关电路连接、用于在外循环模式下判断内外循环电机驱动电流超过第一预设值时关闭外循环输出的外循环驱动和保护电路；以及
与所述自锁开关电路连接、用于在内循环模式下判断内外循环电机驱动电流超过第二预设值时关闭内循环输出的内循环驱动和保护电路。
2. 根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括一输入端连接所述点火线、输出端向所述自锁开关电路输出一稳定电压的滤波与稳压电路。
3. 根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述自锁开关电路包括一作为所述内外循环功能切换按键的双刀双掷开关；所述双刀双掷开关的第一开关的常闭触点及第二开关的常开触点与所述滤波与稳压电路的输出端相连，第一开关的常开触点及第二开关的常闭触点接地，第一开关和第二开关的开关端分别通过一防反向开关与所述车载手动空调的内外循环电机控制电路的外循环控制输出端和内循环控制输出端相连。
4. 根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述外循环控制输出端和内循环控制输出端还分别通过滤波电容接地。
5. 根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述外循环驱动和保护电路包括第一比较电路、第一控制和采样电路、第一放大电路和第一可控硅电路；
所述第一比较电路的高电压输入端和低电压输入端分别连接所述第一开关和第二开关的开关端，还分别连接所述第一放大电路的低电压输入端和可控硅电路的输出端，第一比较电路的输出端电性连接第一控制和采样电路的输入端；
第一控制和采样电路包括第一开关管和第一采样电阻；第一开光管的基极与第一比较比较电路的输出端相连，其集电极与内循环控制输出端相连，其发射极通过第一采样电阻接地；
第一放大电路的高电压输入端与第一采样电阻和第一开关管的连接点电性连接，其低电压输入端与第一比较电路的低电压输入端相连，其输出端与可控硅电路的第二输入端相连；
第一可控硅电路的第一输入端与第一开关的开关端相连。
6. 根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述内循环驱动和保护电路包括第二比较电路、第二控制和采样电路、第二放大电路和第二可控硅电路；
第二比较电路的高电压输入端和低电压输入端分别电性连接第一开关和第二开关的开关端，还分别连接可控硅电路的输出端和第二放大电路的低电压输入端；第二比较电路的输出端电性连接第二控制和采样电路的输入端；
第二控制和采样电路包括第二开关管和第二采样电阻；第二开光管Q21基极与第二比较电路的输出端相连，其集电极与外循环控制输出端相连，其发射极通过第二采样电阻接地；
第二放大电路的高电压输入端与第二采样电阻和第二开关管的连接点电性连接，其低电压输入端与第二比较器的低电压输出端相连，其输出端与第二可控硅电路的第二输入端电性相连；
第二可控硅电路的第一输入端与第二开关的开关端相连。
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