CN203896239U - 天窗电机控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种天窗电机控制电路，包括：一体化集成电路、场效应晶体管模块、霍尔传感器、电机（M）、电源正、负端子（KL30、KL31）、点火端子、天窗关闭端子、及天窗开启端子；所述场效应晶体管模块包括第一Mosfet（T1）、第二Mosfet（T2）、第三Mosfet（T3）及第四Mosfet（T4）；所述第一Mosfet（T1）、第二Mosfet（T2）、第三Mosfet（T3）及第四Mosfet（T4）构成H桥连接电路；该天窗电机控制电路还包括：电阻（R1）、二极管（D1）及电容（C1）。本实用新型有效的减少了天窗模块外部的盖子，且可以得到更好的噪音水平和电磁干扰性能，降低了生产成本。

Description

天窗电机控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种控制电路，尤其涉及一种天窗电机控制电路。

背景技术

随着汽车工业的不断发展，各类汽车上都配置有自动天窗。汽车天窗安装于车顶，能够有效地使车内空气流通，增加新鲜空气的进入，为车主带来健康、舒适的享受。该天窗通过电机来驱动，所述电机则通过对应的控制电路来控制。请参阅图1，为现有的天窗电机控制电路，包括：一体化集成电路1’（Integrated IC）、继电器2’（Relay）、霍尔传感器3’（Hall）、电机（M’）、电源正、负端子（KL30’、KL31’）、点火端子、天窗关闭端子、及天窗开启端子。所述一体化集成电路1’与霍尔传感器3’、电源正端子（KL30’）电性连接；所述继电器2’与电源正、负端子（KL30’、KL31’）及电机（M’）电性连接；所述一体化集成电路1’包括：用于进行数据处理的MCU（Micro ControlUnit，微控制单元）、LDO（Low Dropout Regulator，低压差线性稳压器）、I/O接口电路（I/O circuit）、ADC（Analog-to-digital converter，模拟数字转换器）、继电器驱动器（Relay Driver）、及霍尔传感器控制模块（Hall module）；所述I/O接口电路与点火端子、天窗关闭端子、及天窗开启端子电性连接；所述霍尔传感器控制模块与霍尔传感器3’电性连接；所述霍尔传感器3’为两个。该天窗电机控制电路还包括：电阻（R1’）、二极管（D1’）及电容（C1’），所述电阻（R1’）、二极管（D1’）及电容（C1’）均电性连接于电源正端子（KL30’）；所述电阻（R1’）、二极管（D1’）串联后与LDO形成汇合处（a1’），电容（C1’）串接在所述汇合处（a1’）和地之间。

目前，汽车天窗电机控制电路中通常采用继电器来控制电机的方向和速度，由于继电器本身的体积较大，导致印刷电路板（PCB）的面积较大，使天窗电机的噪声水平和电磁干扰性能均较差，且该种天窗模块的整体尺寸较大，不利于生产成本的控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种天窗电机控制电路，其结构简单，能有效降低天窗模块的尺寸，且可以得到更好的噪声水平和电磁干扰性能。

为实现上述目的，本实用新型提供一种天窗电机控制电路，包括：一体化集成电路、场效应晶体管模块、霍尔传感器、电机（M）、电源正、负端子（KL30、KL31）、点火端子、天窗关闭端子、及天窗开启端子。所述一体化集成电路与场效应晶体管模块、霍尔传感器及电源正端子（KL30）电性连接；所述场效应晶体管模块与电源正端子（KL30）、电源负端子（KL31）、及电机（M）电性连接。

所述一体化集成电路包括：用于进行数据处理的MCU、LDO、I/O接口电路、ADC、场效应晶体管驱动器、及霍尔传感器控制模块；所述场效应晶体管驱动器包括第一场效应晶体管驱动器（MD1）与第二场效应晶体管驱动器（MD2）；所述I/O接口电路与点火端子、天窗关闭端子、及天窗开启端子电性连接；所述霍尔传感器控制模块与霍尔传感器电性连接；所述MCU通过I/O接口电路检测天窗开启与关闭信号，该MCU根据检测到的信号相应控制所述场效应晶体管驱动器驱动场效应晶体管模块，进而控制电机（M）的运转状态，实现天窗的开启与关闭；所述霍尔传感器检测电机（M）运转状态并产生脉冲信号，该脉冲信号通过霍尔传感器控制模块传送到MCU进行计数和鉴别处理，进而判断天窗的位置状态。

所述场效应晶体管模块包括第一Mosfet（T1）、第二Mosfet（T2）、第三Mosfet（T3）及第四Mosfet（T4）；所述第一Mosfet（T1）与第二Mosfet（T2）电性连接电源一端（KL30）及第一场效应晶体管驱动器（MD1）；所述第三Mosfet（T3）与第四Mosfet（T4）电性连接于电源另一端（KL31）及第二场效应晶体管驱动器（MD2）；所述第一Mosfet（T1）、第二Mosfet（T2）、第三Mosfet（T3）及第四Mosfet（T4）构成H桥连接电路；其中上半桥包括第一Mosfet（T1）与第二Mosfet（T2），下半桥包括第三Mosfet（T3）与第四Mosfet（T4）。

还包括电阻（R1）、二极管（D1）及电容（C1），所述电阻（R1）、二极管（D1）及电容（C1）均电性连接于电源正端子（KL30）；所述电阻（R1）、二极管（D1）串联后与LDO形成汇合处（a1），电容（C1）串接在所述汇合处（a1）和地之间。

所述第一Mosfet（T1）包括第一栅极（g1）、第一源极（s1）及第一漏极（d1）；所述第二Mosfet（T2）包括第二栅极（g2）、第二源极（s2）及第二漏极（d2）；所述第三Mosfet（T3）包括第三栅极（g3）、第三源极（s3）及第三漏极（d3）；所述第四Mosfet（T4）包括第四栅极（g4）、第四源极（s4）及第四漏极（d4）。

第一源极（s1）与第三漏极（d3）的连接节点（M1）和第二源极（s2）与第四漏极（d4）的连接节点（M2）组成H桥连接电路的输出端，所述输出端电性连接于电机（M）。

所述第一栅极（g1）与第二栅极（g2）电性连接于第一场效应晶体管驱动器（MD1）；所述第三栅极（g3）与第四栅极（g4）电性连接于第二场效应晶体管驱动器（MD2）。

所述第一漏极（d1）与第二漏极（d2）电性连接于电源正端子（KL30）；所述第三源极（s3）与第四源极（s4）电性连接于电源负端子（KL31）。

所述霍尔传感器为两个。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种天窗电机控制电路，采用场效应晶体管结合成的H桥电路，来取代继电器，使印刷电路板和电源电路变短，进而使印刷电路板面积减少了40%，有效的减少了天窗模块外部的盖子。较短的印刷电路板导致较短的悬臂，可以使天窗电机获得更好的噪音水平；而较短的电源电路可以使天窗电机获得更好的电磁干扰性能。本实用新型通过场效应晶体管结合成的H桥电路来控制天窗电机的方向和速度，有效的降低了生产成本。

为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

附图中，

图1为现有的天窗电机控制电路图；

图2为本实用新型的天窗电机控制电路图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图2，本实用新型提供一种天窗电机控制电路，包括：一体化集成电路1、场效应晶体管模块2（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET）、霍尔传感器3、电机（M）、电源正、负端子（KL30、KL31）、点火端子、天窗关闭端子、及天窗开启端子。所述一体化集成电路与场效应晶体管模块、霍尔传感器及电源正端子（KL30）电性连接；所述场效应晶体管模块与该电源正端子（KL30）、电源负端子（KL31）、及电机（M）电性连接。

所述一体化集成电路1包括：用于进行数据处理的MCU、LDO、I/O接口电路、ADC、场效应晶体管驱动器（Mosfet Driver）、及霍尔传感器控制模块；所述场效应晶体管驱动器包括第一场效应晶体管驱动器（MD1）与第二场效应晶体管驱动器（MD2）；所述I/O接口电路与点火端子、天窗关闭端子、及天窗开启端子电性连接；所述霍尔传感器控制模块与霍尔传感器3电性连接；所述MCU通过I/O接口电路检测天窗开启与关闭信号，该MCU根据检测到的信号相应控制所述场效应晶体管驱动器驱动场效应晶体管模块2，进而控制电机（M）的运转状态，实现天窗的开启与关闭；所述霍尔传感器3检测电机（M）运转状态并产生脉冲信号，该脉冲信号通过霍尔传感器控制模块传送到MCU进行计数和鉴别处理，进而判断天窗的位置状态。

所述场效应晶体管模块2包括第一Mosfet（T1）、第二Mosfet（T2）、第三Mosfet（T3）及第四Mosfet（T4）；所述第一Mosfet（T1）与第二Mosfet（T2）电性连接于电源正端子（KL30）及第一场效应晶体管驱动器（MD1）；所述第三Mosfet（T3）与第四Mosfet（T4）电性连接于电源负端子（KL31）及第二场效应晶体管驱动器（MD2）；所述第一Mosfet（T1）、第二Mosfet（T2）、第三Mosfet（T3）及第四Mosfet（T4）构成H桥连接电路；其中上半桥包括第一Mosfet（T1）与第二Mosfet（T2），下半桥包括第三Mosfet（T3）与第四Mosfet（T4）。

还包括电阻（R1）、二极管（D1）及电容（C1），所述电阻（R1）、二极管（D1）及电容（C1）均电性连接于电源正端子（KL30）；所述电阻（R1）、二极管（D1）串联后与LDO形成汇合处（a1），电容（C1）串接在所述汇合处（a1）和地之间。

所述第一Mosfet（T1）包括第一栅极（g1）、第一源极（s1）及第一漏极（d1）；所述第二Mosfet（T2）包括第二栅极（g2）、第二源极（s2）及第二漏极（d2）；所述第三Mosfet（T3）包括第三栅极（g3）、第三源极（s3）及第三漏极（d3）；所述第四Mosfet（T4）包括第四栅极（g4）、第四源极（s4）及第四漏极（d4）。

第一源极（s1）与第三漏极（d3）的连接节点（M1）和第二源极（s2）与第四漏极（d4）的连接节点（M2）组成H桥连接电路的输出端，所述输出端电性连接于电机（M）。本实用新型通过上述场效应晶体管构成的H桥连接电路，来控制天窗电机的方向和速度，有效的降低了生产成本。

所述第一栅极（g1）与第二栅极（g2）电性连接于第一场效应晶体管驱动器（MD1）；所述第三栅极（g3）与第四栅极（g4）电性连接于第二场效应晶体管驱动器（MD2）。所述第一场效应晶体管驱动器（MD1）与第二场效应晶体管驱动器（MD2）的作用是输出足够的驱动电流，为第一栅极（g1）、第二栅极（g2）、第三栅极（g3）、及第四栅极（g4）进行充电和放电。

所述第一漏极（d1）与第二漏极（d2）电性连接于电源正端子（KL30）；所述第三源极（s3）与第四源极（s4）电性连接于电源负端子（KL31）。

所述霍尔传感器3为两个。

本实用新型的工作原理为：具体地，第一Mosfet（T1）、第二Mosfet（T2）、第三Mosfet（T3）及第四Mosfet（T4）均为N沟道增强型MOS管，其构成的H桥连接电路的工作原理为：当第一Mosfet（T1）、第三Mosfet（T3）导通，第二Mosfet（T2）、第四Mosfet（T4）截止时，电机电流从左至右流，驱动电机正转，使天窗打开；当第二Mosfet（T2）、第四Mosfet（T4）导通，第一Mosfet（T1）、第三Mosfet（T3）截止时，电机电流从右至左流，驱动电机反转，使天窗关闭，这样即可实现电机正、反两个方向的控制。

综上所述，本实用新型提供的天窗电机控制电路，采用场效应晶体管结合成的H桥电路，来取代继电器，使印刷电路板和电源电路（Power circuit）变短，进而使印刷电路板面积减少了40%，有效地减少了天窗模块外部的盖子的尺寸。较短的印刷电路板导致较短的悬臂，可以使天窗电机获得更好的噪音水平；而较短的电源电路可以使天窗电机获得更好的电磁干扰性能。本实用新型通过场效应晶体管结合成的H桥电路来控制天窗电机的方向和速度，有效的降低了生产成本。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种天窗电机控制电路，其特征在于，包括：一体化集成电路、场效应晶体管模块、霍尔传感器、电机（M）、电源正、负端子（KL30、KL31）、点火端子、天窗关闭端子、及天窗开启端子；所述一体化集成电路与场效应晶体管模块、霍尔传感器及电源正端子（KL30）电性连接；所述场效应晶体管模块与电源正、负端子（KL30、KL31）、及电机（M）电性连接； 

所述一体化集成电路包括：用于进行数据处理的MCU、LDO、I/O接口电路、ADC、场效应晶体管驱动器、及霍尔传感器控制模块；所述场效应晶体管驱动器包括第一场效应晶体管驱动器（MD1）与第二场效应晶体管驱动器（MD2）；所述I/O接口电路与点火端子、天窗关闭端子、及天窗开启端子电性连接；所述霍尔传感器控制模块与霍尔传感器电性连接；所述MCU通过I/O接口电路检测天窗开启与关闭信号，该MCU根据检测到的信号相应控制所述场效应晶体管驱动器驱动场效应晶体管模块，进而控制电机（M）的运转状态，实现天窗的开启与关闭；所述霍尔传感器检测电机（M）运转状态并产生脉冲信号，该脉冲信号通过霍尔传感器控制模块传送到MCU进行计数和鉴别处理，进而判断天窗的位置状态； 

所述场效应晶体管模块包括第一Mosfet（T1）、第二Mosfet（T2）、第三Mosfet（T3）及第四Mosfet（T4）；所述第一Mosfet（T1）与第二Mosfet（T2）电性连接于电源正端子（KL30）及第一场效应晶体管驱动器（MD1）；所述第三Mosfet（T3）与第四Mosfet（T4）电性连接于电源负端子（KL31）及第二场效应晶体管驱动器（MD2）；所述第一Mosfet（T1）、第二Mosfet（T2）、第三Mosfet（T3）及第四Mosfet（T4）构成H桥连接电路；其中上半桥包括第一Mosfet（T1）与第二Mosfet（T2），下半桥包括第三Mosfet（T3）与第四Mosfet（T4）。 

2.如权利要求1所述的天窗电机控制电路，其特征在于，还包括：电阻（R1）、二极管（D1）及电容（C1）；所述电阻（R1）、二极管（D1）及电容（C1）均电性连接于电源正端子（KL30）；所述电阻（R1）、二极管（D1）串联后与LDO形成汇合处（a1），电容（C1）串接在所述汇合处（a1）和地之间。 

3.如权利要求1所述的天窗电机控制电路，其特征在于，所述第一Mosfet （T1）包括第一栅极（g1）、第一源极（s1）及第一漏极（d1）；所述第二Mosfet（T2）包括第二栅极（g2）、第二源极（s2）及第二漏极（d2）；所述第三Mosfet（T3）包括第三栅极（g3）、第三源极（s3）及第三漏极（d3）；所述第四Mosfet（T4）包括第四栅极（g4）、第四源极（s4）及第四漏极（d4）。 

4.如权利要求3所述的天窗电机控制电路，其特征在于，第一源极（s1）与第三漏极（d3）的连接节点（M1）和第二源极（s2）与第四漏极（d4）的连接节点（M2）组成H桥连接电路的输出端，所述输出端电性连接于电机（M）。 

5.如权利要求3所述的天窗电机控制电路，其特征在于，所述第一栅极（g1）与第二栅极（g2）电性连接于第一场效应晶体管驱动器（MD1）；所述第三栅极（g3）与第四栅极（g4）电性连接于第二场效应晶体管驱动器（MD2）。 

6.如权利要求3所述的天窗电机控制电路，其特征在于，所述第一漏极（d1）与第二漏极（d2）电性连接于电源正端子（KL30）；所述第三源极（s3）与第四源极（s4）电性连接于电源负端子（KL31）。 

7.如权利要求1所述的天窗电机控制电路，其特征在于，所述霍尔传感器为两个。