CN204830330U - 一种汽车空调ptc控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车空调PTC控制器，包括：PTC控制器和PTC加热器，其中，所述PTC加热器分为四组并联，所述PTC控制器采用4组IGBT作为开关器件，分别为IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4，对应PTC加热器PTC1、PTC2、PTC3、PTC4进行控制，其中，连接方式为：PTC1一端接高压正极，另一端接IGBT1漏极D，IGBT1源极S接高压负极，通过给栅极G加PW1方波信号控制IGBT1导通；其它3路按相同方式连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车空调PTC控制器，其应用在电动汽车空调PTC控制器上。
背景技术
PTC加热器是用PTC材料制作的新型加热器件，具有换热效率高、使用寿命长、自动恒温等特点，特别是在安全性能上，因PTC的电阻-温度特性(R-T特性)，当温度从250度升到300度时，电阻会迅速增大，使表面温度不会超过300度，所以不会出现加热丝类加热器的表面“发红”现象，导致高温造成的烫伤、火灾等安全问题。因其具有的优点而在空调机、热风幕机、去湿机、暖风机、汽车等需要提供暖风的设备上获得广泛使用。
在PTC加热器的控制上，比较简单的方法是用继电器直接开关控制。缺点是因继电器是机械触点式结构，所以当PTC加热器工作电压高，或者电流大时其成本会很高、且使用寿命低、无功率控制导致不能恒温控制、PTC的电流-时间特性(I-t特性)使继电器闭合后会出现大电流冲击，对线束保险丝等回路器件要求高，用继电器直接开关控制的方式适一般用在：低电压、小电流等对温度控制精度不高的场合。
在电动汽车空调上，因使用寿命及温度控制的需要，使用PTC控制器控制PTC加热器的方式，成为一用新的选择。PTC控制器使用IGBT或MOS管作为开关器件，解决了继电器的使用寿命低、温度控制问题。采用直接开关或PWM控制方式，使用开关方式控制优点是工作时纹波电流小但仍然解决不了开启时冲击电流问题，且无法进行精确的温度控制，使用PWM控制方式优点是冲击电流小，可以控制功率达到温度控制，但工作时纹波电流大，两种方式各用优缺点。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于提供一种电动汽车空调PTC控制器，用以实现精确控制温度的效果。
本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种电动汽车空调PTC控制器，包括：PTC控制器和PTC加热器，其中，所述PTC加热器分为四组并联，所述PTC控制器采用4组IGBT作为开关器件，分别为IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4，对应PTC加热器PTC1、PTC2、PTC3、PTC4进行控制，其中，连接方式为：PTC1一端接高压正极，另一端接IGBT1漏极D，IGBT1源极S接高压负极，通过给栅极G加PW1方波信号控制IGBT1导通；其它3路按相同方式连接。
进一步优选的结构是，所述PTC控制器还连接有电流采样电阻，且每组开关器件，分别用电流采样电阻采集瞬时工作电流，差分运放放大后的电压信号与设定的硬件过流值通过比较器比较，当瞬时工作电流超过设定的硬件过流值时，比较器反转并锁住IGBT，达到硬件过流保护功能，电流信号与电压信号通过单片机计算得出PTC加热器功率，作为功率反馈，通过调接PWM占空比方式控制PTC加热器功率，达到出风温度控制功能。
进一步优选的结构是，所述四组PTC加热器采用4组PWM分时驱动控制，时基T为PWM周期，第1组PWM上升沿开启时，延时t1时间第2组PWM上升沿开启，第3、4组上升沿开启各延时t1时间。
本实用新型采取了以上方案以后，
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。
图1是PTC的电阻-温度特性的示意图。
图2是PTC的电流-时间特性的示意图。
图3是4组PTC控制电路原理框图。
图4是4组PWM分时驱动控制的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细地说明。
具体来说，本发明使用PTC控制器控制PTC加热器，硬件设计采用4组IGBT作为开关器件，使每组电流为整体的1/4，电压电流反馈控制功率实现空调出风温度调整，软件设置采用PWM分时驱动方式，与硬件4组控制结合使4组PTC开启时间分开，解决了原PWM控制方式的工作时纹波电流大问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：其中，如1、2、3和4所示，在一个实施例中，本实用新型使用PTC控制器控制PTC加热器，将PTC加热器按照功率平均分配成4组并联方式，控制器硬件设计采用4组IGBT作为开关器件，分别为IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4，对应PTC加热器PTC1、PTC2、PTC3、PTC4进行控制，电路连接方式为:PTC1一端接高压正极，另一端接IGBT1漏极D，IGBT1源极S接高压负极，通过给栅极G加PW1方波信号控制IGBT1导通；其它3路按相同方式连接。4组工作方式使每组电流为整体的1/4。电压电流反馈控制功率实现空调出风温度调整，软件设置采用PWM分时驱动方式，与硬件4组控制结合使4组PTC开启时间分开，解决了原PWM控制方式的工作时纹波电流大问题。
其中，使用PTC控制器控制PTC加热器，将PTC加热器按照功率平均分配成4组并联方式，控制器硬件设计采用4组IGBT作为开关器件，分别为IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4，对应PTC加热器PTC1、PTC2、PTC3、PTC4进行控制，电路连接方式为:PTC1一端接高压正极，另一端接IGBT1漏极D，IGBT1源极S接高压负极，通过给栅极G加PW1方波信号控制IGBT1导通；其它3路按相同方式连接。4组工作方式使每组电流为整体的1/4。电压电流反馈控制功率实现空调出风温度调整，软件设置采用PWM分时驱动方式，与硬件4组控制结合使4组PTC开启时间分开，解决了原PWM控制方式的工作时纹波电流大问题。
本实用新型的有益效果是：采用PWM分时多组驱动IGBT方式控制PTC加热器，优点是使用寿命长、通过功率控制方式可以进行出风温度控制、冲击电流小，解决了开关方式的冲击电流问题、工作纹波电流小，解决了PWM方式纹波电流大问题。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种电动汽车空调PTC控制器，其特征在于，包括：PTC控制器和PTC加热器，其中，所述PTC加热器分为四组并联，所述PTC控制器采用4组IGBT作为开关器件，分别为IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4，对应PTC加热器PTC1、PTC2、PTC3、PTC4进行控制，其中，连接方式为：PTC1一端接高压正极，另一端接IGBT1漏极D，IGBT1源极S接高压负极，通过给栅极G加PW1方波信号控制IGBT1导通；其它3路按相同方式连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车空调PTC控制器，其特征在于，所述PTC控制器还连接有电流采样电阻，且每组开关器件，分别用电流采样电阻采集瞬时工作电流，差分运放放大后的电压信号与设定的硬件过流值通过比较器比较，当瞬时工作电流超过设定的硬件过流值时，比较器反转并锁住IGBT，达到硬件过流保护功能，电流信号与电压信号通过单片机计算得出PTC加热器功率，作为功率反馈，通过调接PWM占空比方式控制PTC加热器功率，达到出风温度控制功能。
3.根据权利要求2所述的电动汽车空调PTC控制器，其特征在于，所述四组PTC加热器采用4组PWM分时驱动控制，时基T为PWM周期，第1组PWM上升沿开启时，延时t1时间第2组PWM上升沿开启，第3、4组上升沿开启各延时t1时间。
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