CN211684572U - 空调鼓风机控制装置及汽车空调鼓风机转速调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空调鼓风机控制装置及汽车空调鼓风机转速调节装置，包括风量调节器、信号转换模块和PWM调速模块，其中，风量调节器产生转速调节的模拟信号，该模拟信号经信号转换模块转换为PWM信号，PWM信号经PWM调速模块调节鼓风机的转速；采用PWM调速模块调节鼓风机的转速，能降低调速过程能耗，再结合PWM调速特性的精准控制，可降低汽车的功率消耗，增加汽车的续航能力；采用PWM调速模块调节鼓风机的转速还能减少调速过程中产生的热量，避免局部高温产生安全隐患，安全性高；结合PWM调速的模块调节鼓风机的转速，还能让调节过程具备抗干扰性，控制的一致性更好；GP9305D型号的信号转换芯片的过流保护反馈，防止鼓风机过流工作，保护鼓风机。

Description

空调鼓风机控制装置及汽车空调鼓风机转速调节装置

技术领域

本实用新型涉及汽车空调技术领域，具体地说，是一种空调鼓风机控制装置及汽车空调鼓风机转速调节装置。

背景技术

现有技术中，汽车空调鼓风电机可根据需要来改变转速，从而改变空调出气口的风量；汽车空调鼓风电机调速模块一般由MOSFET和相应的驱动电路组成，根据MOSFET的工作状态调速模块可分为PWM调速模块和线性调速模块；现有的汽车空调手动控制面板内部构造简单，内部没有单片机，不能发出PWM信号，因此，传统汽车改变空调鼓风电机转速的方法为线性调速，线性调速的方法为：1、应用绕线式调速电阻；2、线性的调速模块；但这两种调速方式都会产生较大的发热量，造成能源浪费，并且局部高温对汽车也是一种潜在的安全隐患；而且这两种调速方式对风量的控制精度和一致性较差，增加汽车的能源消耗，降低汽车安全性，对电动汽车或混合动力汽车，无疑也加剧电池的负担。

对于PWM调速方式，PWM调速模块能耗更小、控制精度更高、抗干扰能力强，但是PWM调速方式需要空调控制面板能产生PWM调速信号，现有技术的缺陷，不能将汽车空调鼓风机调节转速的线信号转换为PWM信号，还不能通过PWM信号控制汽车空调鼓风机的转速。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种空调鼓风机控制装置及汽车空调鼓风机转速调节装置，将汽车空调控制面板的风量调节器的模拟型号转换为PWM信号，该PWM信号通过PWM控制模块控制汽车空调鼓风机的转速，调节汽车空调的出风量。

一种空调鼓风机控制装置，其关键在于，所述空调鼓风机控制装置包括信号转换模块和鼓风机PWM调速模块，所述信号转换模块的信号输入端获取鼓风机转速控制的模拟信号，该鼓风机转速控制的模拟信号为风量调节器的电位器电压信号，所述信号转换模块的输出端接所述鼓风机PWM调速模块的信号输入端，所述鼓风机PWM调速模块的控制输出端接空调鼓风机M。

采用上述设计，在汽车空调控制模块前新增信号转换模块，让传统控制空调鼓风机的模拟型号可转换为PWM信号，能通过PWM调速模块精准有效控制鼓风机的转速，以满足使用需求；并且鼓风机经PWM调速模块调节转速能耗少，节约能源，结合PWM调速特性的精准控制，降低汽车的功率消耗，增加汽车的续航能力；利用PWM调速模块对鼓风机调速，可以大幅度降低调速过程中产生的热量，避免局部高温产生安全隐患。

进一步描述，所述信号转换模块包括PWM信号转换芯片，所述PWM信号转换芯片的电源端接电源，所述PWM信号转换芯片的接地端接地，所述PWM信号转换芯片的信号输入端作为所述信号转换模块的信号输入端，所述PWM信号转换芯片的信号输出端作为所述信号转换模块的输出端。

采用上述方案，PWM信号转换芯片将模拟信号转换为PWM信号，为PWM调速模块提供PWM信号。

再进一步描述，所述PWM信号转换芯片采用型号为：GP9305D，所述PWM信号转换芯片的VIN端作为所述信号转换模块的信号输入端，所述PWM信号转换芯片的VIN端作为所述信号转换模块的输出端，所述PWM信号转换芯片的VUCR端作为过流保护端，并接所述鼓风机PWM调速模块的过流保护信号输出端。

采用上述方案，PWM信号转换芯片采用GP9305D型号的信号转换芯片，该芯片经济性好，体积小，能在汽车空调电路布局有限空间下使用，保证空调电路的整体散热；并且GP9305D型号的信号转换芯片还能比较鼓风机PWM调速模块反馈的电压信号与设定阈值，从而控制PWM信号的通断，实现鼓风机停转，对鼓风机起到过流保护的作用。

再进一步描述，所述鼓风机PWM调速模块包括第一MOS管Q1，所述第一MOS管Q1的栅极经第三电阻R3接第一熔断器F1的一端，所述第一熔断器F1的另一端作为所述鼓风机PWM调速模块的信号输入端，所述第一MOS管Q1的栅极还接第一限流二极管D1的阴极，所述第一限流二极管D1的阳极接地，所述第一MOS管Q1的漏极作为所述鼓风机PWM调速模块的控制输出端，所述第一MOS管Q1的漏极依次经第一电容C1和第二电阻R2接所述第一MOS管Q1的栅极，所述第一MOS管Q1的源极作为所述鼓风机PWM调速模块的过流保护信号输出端，所述第一MOS管Q1的源极经第五电阻接地，所述第一MOS管Q1的栅极还经第四电阻R4接所述第一MOS管Q1的源极。

再进一步描述，所述鼓风机M的一端接电源，所述鼓风机M的另一端与所述鼓风机PWM调速模块的控制输出端连接。

采用上述方案，PWM调速模块接受调节鼓风机转速的PWM信号，控制鼓风机的转速，并向GP9305D型号的信号转换芯片反馈电压信号，从而实现鼓风机的过流保护。

一种汽车空调鼓风机转速调节装置，其关键在于：包括风量调节器和所述的空调鼓风机控制装置，所述风量调节器的信号输出端输出所述鼓风机转速控制的模拟信号，所述风量调节器的信号输出端接所述信号转换模块的信号输入端。

采用上述方案，在汽车空调控制面板上增加可手动调节的鼓风机风量调机器，可根据使用需求调节鼓风机转速，调节空调风量大小；手动风量调节器更实用，经济型性更高，适用于中低档汽车的空调控制系统。

再进一步描述，所述风量调节器包括电位器RP，所述电位器RP的一端接电源，所述电位器RP的另一端接地，所述电位器RP的滑片输出端作为所述风量调节器的信号输出端，所述鼓风机转速控制的模拟信号为风量调节器的电位器电压信号。

采用上述方案，风量调节器为电位器，经济性好，实用性强。

本实用新型的有益效果：汽车空调鼓风机调速面板设置风量调节器，风量调节器产生的模拟信号经信号转换模块转换为PWM信号，通过PWM调速模块对鼓风机转速进行调节；采用PWM调速模块调节鼓风机的转速，能降低调速过程能耗，再结合PWM调速特性的精准控制，可降低汽车的功率消耗，增加汽车的续航能力；采用PWM调速模块调节鼓风机的转速还能减少调速过程中产生的热量，避免局部高温产生安全隐患，安全性高；结合PWM调速的模块调节鼓风机的转速，还能让调节过程具备抗干扰性，控制的一致性更好；GP9305D型号的信号转换芯片的过流保护反馈，防止鼓风机过流工作，保护鼓风机；风量调节器和和GP9305D型号的信号转换芯片经济性好，实用性强。

附图说明

图1是本实用新型中汽车空调鼓风机转速调节装置的电路框图；

图2是本实用新型中汽车空调鼓风机转速调节装置的电路图；

图3是本实用新型中鼓风机PWM调速模块及其对接线束护套的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

从图1-2可以看出，一种空调鼓风机控制装置，空调鼓风机控制装置包括信号转换模块和鼓风机PWM调速模块，信号转换模块的信号输入端获取鼓风机转速控制的模拟信号，该鼓风机转速控制的模拟信号为风量调节器的电位器电压信号，信号转换模块的输出端接鼓风机PWM调速模块的信号输入端，鼓风机PWM调速模块的控制输出端接空调鼓风机M。

从图2可以看出，信号转换模块包括PWM信号转换芯片，PWM信号转换芯片的电源端接12V电源，PWM信号转换芯片的接地端接地，PWM信号转换芯片的信号输入端作为信号转换模块的信号输入端，PWM信号转换芯片的信号输出端作为信号转换模块的输出端。

从图2可以看出，PWM信号转换芯片采用型号为：GP9305D，GP9305D型号的PWM信号转换芯片的VIN端作为信号转换模块的信号输入端，GP9305D型号的PWM信号转换芯片的VIN端作为信号转换模块的输出端，GP9305D型号的PWM信号转换芯片的VUCR端作为过流保护端，并接鼓风机PWM调速模块的过流保护信号输出端。

从图2可以看出，鼓风机PWM调速模块包括第一MOS管Q1，第一MOS管Q1的栅极经第三电阻R3接第一熔断器F1的一端，第一熔断器F1的另一端作为鼓风机PWM调速模块的信号输入端，第一MOS管Q1的栅极还接第一限流二极管D1的阴极，第一限流二极管D1的阳极接地，第一MOS管Q1的漏极作为鼓风机PWM调速模块的控制输出端，第一MOS管Q1的漏极依次经第一电容C1和第二电阻R2接第一MOS管Q1的栅极，第一MOS管Q1的源极作为鼓风机PWM调速模块的过流保护信号输出端，第一MOS管Q1的源极经第五电阻接地，第一MOS管Q1的栅极还经第四电阻R4接第一MOS管Q1的源极。

从图2可以看出，鼓风机M的一端接12V电源，鼓风机M的另一端与鼓风机PWM调速模块的控制输出端连接。

从图3可以看出，一种汽车空调鼓风机转速调节装置，包括风量调节器和的空调鼓风机控制装置，风量调节器的信号输出端输出鼓风机转速控制的模拟信号，风量调节器的信号输出端接信号转换模块的信号输入端。

从图3可以看出，风量调节器包括电位器RP，电位器RP的一端接电源，电位器RP的另一端接地，电位器RP的滑片输出端作为风量调节器的信号输出端，鼓风机转速控制的模拟信号为风量调节器的电位器电压信号。

从图3可以看出，鼓风机PWM调速模块的一端安装在安装板的一侧，鼓风机PWM调速模块的另一端安装有散热片组，该安装板的另一侧安装有对接线束护套，对接线束护套设置有GND接线端、COT接线端、MOT接线端和FR接线端。

其中，GND接线端作为鼓风机PWM调速模块的接地端，接地；COT接线端作为鼓风机PWM调速模块的过流保护信号输出端，连接信号转换模块的输出端；MOT接线端作为鼓风机PWM调速模块的控制输出端，连接鼓风机M；FR接线端用于鼓风机PWM调速模块内连接熔断器的端口。

本实用新型的工作原理：

鼓风机转速控制：

调节鼓风机风量调节器的旋钮，改变电位器RP中滑片在电位器RP电阻上的位置，从而让GP9305D型号的信号转换芯片的VIN引脚的获得对应的电位器电压信号。

GP9305D型号的信号转换芯片将输入的电位器电压信号转换为PWM信号，并发送至鼓风机PWM调速模块。

鼓风机PWM调速模块中第一MOS管Q1的栅极接收PWM信号，从而改变第一MOS管Q1中输出的PWM波形的占空比，使鼓风机M连接鼓风机PWM调速模块一端的端电压的PWM波形占空比随之改变，从而改变鼓风机M的转速。

鼓风机过流保护：

当第一MOS管Q1源极的电压超过0.22V时，GP9305D型号的信号转换芯片停机，GP9305D型号的信号转换芯片停止输出PWM信号，鼓风机M停转；GP9305D型号的信号转换芯片的过流保护也同时可用于鼓风机M的过流保护。

Claims (7)

1.一种空调鼓风机控制装置，其特征在于，所述空调鼓风机控制装置包括信号转换模块和鼓风机PWM调速模块，所述信号转换模块的信号输入端获取鼓风机转速控制的模拟信号，该鼓风机转速控制的模拟信号为风量调节器的电位器电压信号，所述信号转换模块的输出端接所述鼓风机PWM调速模块的信号输入端，所述鼓风机PWM调速模块的控制输出端接空调鼓风机M。

2.根据权利要求1所述的空调鼓风机控制装置，其特征在于，所述信号转换模块包括PWM信号转换芯片，所述PWM信号转换芯片的电源端接电源，所述PWM信号转换芯片的接地端接地，所述PWM信号转换芯片的信号输入端作为所述信号转换模块的信号输入端，所述PWM信号转换芯片的信号输出端作为所述信号转换模块的输出端。

3.根据权利要求2所述的空调鼓风机控制装置，其特征在于，所述PWM信号转换芯片采用型号为：GP9305D，所述PWM信号转换芯片的VIN端作为所述信号转换模块的信号输入端，所述PWM信号转换芯片的VIN端作为所述信号转换模块的输出端，所述PWM信号转换芯片的VUCR端作为过流保护端，并接所述鼓风机PWM调速模块的过流保护信号输出端。

4.根据权利要求3所述的空调鼓风机控制装置，其特征在于，所述鼓风机PWM调速模块包括第一MOS管Q1，所述第一MOS管Q1的栅极经第三电阻R3接第一熔断器F1的一端，所述第一熔断器F1的另一端作为所述鼓风机PWM调速模块的信号输入端，所述第一MOS管Q1的栅极还接第一限流二极管D1的阴极，所述第一限流二极管D1的阳极接地，所述第一MOS管Q1的漏极作为所述鼓风机PWM调速模块的控制输出端，所述第一MOS管Q1的漏极依次经第一电容C1和第二电阻R2接所述第一MOS管Q1的栅极，所述第一MOS管Q1的源极作为所述鼓风机PWM调速模块的过流保护信号输出端，所述第一MOS管Q1的源极经第五电阻接地，所述第一MOS管Q1的栅极还经第四电阻R4接所述第一MOS管Q1的源极。

5.根据权利要求4所述的空调鼓风机控制装置，其特征在于，所述鼓风机M的一端接电源，所述鼓风机M的另一端与所述鼓风机PWM调速模块的控制输出端连接。

6.一种汽车空调鼓风机转速调节装置，其特征在于，包括风量调节器和权利要求1-5中任意一项所述的空调鼓风机控制装置，所述风量调节器的信号输出端输出所述鼓风机转速控制的模拟信号，所述风量调节器的信号输出端接所述信号转换模块的信号输入端。

7.根据权利要求6所述的汽车空调鼓风机转速调节装置，其特征在于：所述风量调节器包括电位器RP，所述电位器RP的一端接电源，所述电位器RP的另一端接地，所述电位器RP的滑片输出端作为所述风量调节器的信号输出端，所述鼓风机转速控制的模拟信号为风量调节器的电位器电压信号。

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