CN213581800U - 一种散热风扇控制器电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热风扇控制器电路，包括控制单元和开关选择单元，控制单元用于基于接受的切换信号向开关选择单元发送控制信号，以及生成预设频率的PWM输出信号，开关选择单元的信号输入端分别耦接原车PWM信号和控制单元输出的PWM信号，输出端耦接散热风扇控制信号输入端，用于基于控制单元发送的控制信号切换输出到散热风扇的PWM信号。本实用新型可根据汽车型号和发动机工作工况产生占空比可调节的PWM信号，方便简单的实现了汽车发动机散热风扇的人为控制。

Description

一种散热风扇控制器电路

技术领域

本实用新型涉及汽车应用领域，尤其涉及一种散热风扇控制器电路。

背景技术

汽车发动机在工作时产生的温度，通过散热器进行散热，散热风扇产生高速气流，带走散热器中冷却液的热量，达到给发动机散热的目的。风扇的转速与发动机在各种工况下运行有很大关系。一般情况下，汽车控制电路根据汽车工况控制散热风扇可满足汽车正常行驶的需求。但是有一些特殊情况，例如沙漠中越野，车速较慢，但是发动机转速较高，此时散热风扇如果转速也较慢，发动机会发热严重，所以常常需要人为干预来控制风扇的转速。而且，由于车型不同，驱动不同车型的散热风扇需要不同的占空比信号控制，才能来实现转速调节。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种散热风扇控制器电路，设置于散热风扇控制器中，根据汽车型号和发动机工作工况产生占空比可调节的PWM信号，方便简单的实现了汽车发动机散热风扇的人为控制。

本实用新型采取如下技术方案实现：

一种散热风扇控制电路，包括包括控制单元和开关选择单元，所述控制单元用于基于接受的切换信号向开关选择单元发送控制信号，以及生成预设频率的PWM输出信号，所述开关选择单元的信号输入端分别耦接原车PWM信号和控制单元输出的PWM信号，输出端耦接散热风扇控制信号输入端，用于基于控制单元发送的控制信号切换输出到散热风扇的PWM信号。

进一步的，切换信号包括用于切换散热风扇风速的低速开关信号和高速开关信号。

可根据发动机工况对散热风扇的风速进行人为干预。

进一步的，还包括型号配置单元，型号配置单元用于基于接受的车型选择信号，输出配置信号至控制单元，控制单元基于所述配置信号调制输出的PWM信号的占空比。

可根据不同车型输出不同占空比的PWM信号对散热风扇的风速进行控制，从而使本实用新型的散热风扇控制器电路适配相应的车型。

进一步的，控制单元至少包括单片机IC1，其信号输入引脚用于耦接切换信号和/或配置信号，信号输出引脚耦接开关选择单元。

采用低功耗高性能单片机保证了散热风扇的控制精度和稳定性。

进一步的，还包括单片机供电单元，所述单片机供电单元至少包括电源芯片U2，所述电源芯片U2的输入端耦接外部电源，电源芯片U2的输出端提供单片机IC1工作电源。

为单片机工作提供稳定的工作电源。

进一步的，开关选择单元包括驱动模块和继电器模块，所述驱动模块输入耦接控制单元输出引脚，输出耦接继电器模块。

进一步的，继电器模块至少包括继电器RES1，所述继电器RES1的控制触点分别耦接驱动模块的控制信号输出端和电源，继电器RES1的常闭触点耦接原车PWM信号，常开触点耦接驱动模块的PWM信号输出端，输出触点耦接散热风扇控制信号输入端。

继电器常闭使散热风扇连接原车PWM信号工作，在原车PWM信号不能满足需求时，通过控制继电器吸和使常开触点闭合，切换至本实用新型的散热风扇控制器电路控制散热风扇。

进一步的，驱动模块包括继电器驱动电路和PWM信号放大电路，其中，继电器驱动电路至少包括电阻R3，三极管Q2，电阻R3的一端作为控制信号输入端耦接单片机IC1，另一端耦接三极管Q2的基极；三极管Q2的集电极耦接继电器RES1的控制触点的负极，发射极耦接地。

进一步的，PWM信号放大电路至少包括电阻R1-R2，三极管Q1，电阻R2的一端作为PWM信号输入端耦接单片机IC1，另一端耦接三极管Q1的基极；三极管Q1的集电极和电阻R1的一端耦接继电器RES1的常开触点，发射极耦接地；电阻R1的另一端耦接电源。

驱动模块的PWM信号放大电路用于放大控制单元发出的PWM信号，驱动电路用于将控制单元发出的控制信号驱动继电器工作。

本实用新型具有如下技术优点或有益效果：

1、可根据实际需求和车型的不同，人为控制发动机的散热风扇转速。

2、简单方便的切换汽车自有的散热风扇控制信号和外部的散热风扇控制信号。

3、在散热风扇控制器发生故障时，仍可保证散热风扇通过汽车的PWM信号控制正常工作。

4、当原车风扇控制系统出现故障时，会导致发动机高温损坏，本驱动模块能代替原车风扇控制系统对发动机进行降温。

附图说明

图1为本实用新型散热风扇控制器电路组成和连接关系示意图。

图2为本实用新型散热风扇控制器电路的控制单元实施例的电路原理图。

图3为本实用新型散热风扇控制器电路的开关选择单元实施例的电路原理图。

图4为实用新型散热风扇控制器电路的单片机供电单元的实施例的电路原理图。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的，不限定本实用新型的保护范围。

下面结合图1-图4所示的具体实施例对本实用新型一种散热风扇控制电路进行进一步详细说明。

如图1所示，一种散热风扇控制器电路的组成和连接关系示意图，在一个实施例中，散热风扇控制器电路包括包括控制单元和开关选择单元，所述控制单元用于基于接受的切换信号向开关选择单元发送控制信号，以及生成预设频率的PWM输出信号，所述开关选择单元的信号输入端分别耦接原车PWM信号和控制单元输出的PWM信号，输出端耦接散热风扇控制信号输入端，用于基于控制单元发送的控制信号切换输出到散热风扇的PWM信号。

散热风扇一般是工作在高速和低速两种模式，所以切换信号包括用于切换散热风扇风速的低速信号和高速信号。根据汽车发动机工作的工况不同，可以使散热风扇工作在低速或者高速两种工作模式。还包括用于基于接受的车型选择信号的型号配置单元，输出配置信号至控制单元。

如图2所示，为本实用新型散热风扇控制器电路的控制单元电路原理图。在一个实施例中，控制单元的单片机IC1引脚3和电阻R6的一端作为输入引脚耦低速信号SLOW，引脚4和电阻R7的一端作为输入引脚耦接高速信号FAST，引脚1-2，12-16作为输入引脚耦接型号配置单元的配置信号,引脚10作为控制信号输出端，引脚11作为PWM信号输出端。

具体的，IC1为型号为HT66F0031，低成本低功耗的高性能精简指令集的A/D型Flash单片机。

如图3所示，为本实用新型散热风扇控制器电路的单片机供电单元的电路原理图。在一个实施例中，外部电源耦接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极耦接电阻R4的一端，电阻R4的一端、电容C1的一端、电容C2的正极耦接电源芯片U2的电源输入端，电容C3的一端，电容C4的正极耦接电源芯片U2的电源输出端，电容C1、C3的另一端、C2、C4的负极和电源芯片U2的接地脚耦接地。

具体的，稳压芯片U2型号为ME6209-5V，用于将12V电压转化为单片机IC1工作所需的稳压电源。二极管D2的信号为M7，电阻R4的阻值为56欧姆，电容C1、C3的容值为0.4uf，电容C2为10uf/25V，C4为10uf/16V。

如图4所示，为本实用新型散热风扇控制器电路的开关选择单元的电路原理图。控制单元的PWM信号输出端耦接电阻R2的一端，控制单元的控制信号输出端耦接电阻R3的一端电阻，电阻R2、R3的另一端分别耦接三极管Q1和Q2的基极。三极管Q1的集电极耦接电阻R1的一端和继电器RES1的引脚3，发射极耦接地；三极管Q2的集电极耦接继电器RES1的控制引脚2和二极管D1的阳极，发射极耦接地；其中Q1的集电极输出经Q1放大的PWM信号，Q2的集电极输出继电器控制信号，所述继电器RES1的引脚1耦接电源和二极管D1的阴极，引脚4用于耦接脉冲信号，引脚5用于耦接散热风扇的控制信号端。

具体的，电阻R2、R3的阻值为681Ω，RES1为12V继电器，型号为RELAY-102-1CH-V。电阻R1为金属膜电阻，型号为120R/3W,二极管D1的型号为M7，三极管Q1和Q2为NPN三极管，型号为D882。

需要说明的是，不同车型的散热风扇所需控制用PWM信号的占空比不同，本实用一种散热风扇控制电路可兼顾多种车型输出不同占空比的PWM信号。各个车型的配置信号通过接插件J7输入至单片机IC1，切换信号和供电电源通过接插件J9输入。实际上，切换信号和选择信号的输入不限于通过接插件、拨码开关、跳线或译码器等各种形式输入至单片机。

当某一车型的汽车行驶在沙漠中，车速较慢，但是发动机转速很高，此时发动机温度过高，但是汽车自有控制系统无法为散热风扇提供足够转速的控制信号，使发动机故障，因此，需要通过本实用新型的一种散热风扇控制电路来控制汽车发动机的散热风扇。通过外部遥控器或者外部开关控制高速信号FAST输入至控制单元的单片机IC1的引脚4，IC1根据车型配置好相应的选择信号输入，引脚11输出PWM信号至三极管Q1的基极，引脚10输出控制信号至三极管Q2的基极，继电器吸合，继电器的5脚和3脚保持接通状态，5脚和4脚断开。即散热风扇的风速由本实用新型的散热风扇控制电路输出的PWM信号控制，不受汽车控制系统发出的控制信号控制。若本实用新型的散热风扇控制器电路故障，散热风扇仍可通过汽车控制系统发出的PWM信号工作。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种散热风扇控制器电路，其特征在于：包括控制单元和开关选择单元，所述控制单元用于基于接受的切换信号向开关选择单元发送控制信号，以及生成预设频率的PWM输出信号，所述开关选择单元的信号输入端分别耦接原车PWM信号和控制单元输出的PWM信号，输出端耦接散热风扇控制信号输入端，用于基于控制单元发送的控制信号切换输出到散热风扇的PWM信号。

2.根据权利要求1所述的散热风扇控制器电路，其特征是：所述切换信号包括用于切换散热风扇风速的低速信号和高速信号。

3.根据权利要求2所述的散热风扇控制器电路，其特征是：还包括型号配置单元，所述型号配置单元用于基于接受的车型选择信号，输出配置信号至控制单元，所述控制单元基于所述配置信号调制输出的PWM信号的占空比。

4.根据权利要求3所述的散热风扇控制器电路，其特征是：所述控制单元至少包括单片机IC1，其信号输入引脚用于耦接切换信号和/或配置信号，信号输出引脚耦接开关选择单元。

5.根据权利要求4所述的散热风扇控制器电路，其特征是：还包括单片机供电单元，所述单片机供电单元至少包括电源芯片U2，所述电源芯片U2的输入端耦接外部电源，电源芯片U2的输出端提供单片机IC1工作电源。

6.根据权利要求4所述的散热风扇控制器电路，其特征是：所述开关选择单元包括驱动模块和继电器模块，所述驱动模块输入耦接控制单元输出引脚，输出耦接继电器模块。

7.根据权利要求6所述的散热风扇控制器电路，其特征是：所述继电器模块至少包括继电器RES1，所述继电器RES1的控制触点分别耦接驱动模块的控制信号输出端和电源，继电器RES1的常闭触点耦接原车PWM信号，常开触点耦接驱动模块的PWM信号输出端，输出触点耦接散热风扇控制信号输入端。

8.根据权利要求7所述的散热风扇控制器电路，其特征是：所述驱动模块包括继电器驱动电路和PWM信号放大电路，其中，继电器驱动电路至少包括电阻R3，三极管Q2，所述电阻R3的一端作为控制信号输入端耦接单片机IC1，另一端耦接三极管Q2的基极；三极管Q2的集电极耦接继电器RES1的控制触点的负极，发射极耦接地。

9.根据权利要求8所述的散热风扇控制器电路，其特征是：所述PWM信号放大电路至少包括电阻R1-R2，三极管Q1，所述电阻R2的一端作为PWM信号输入端耦接单片机IC1，另一端耦接三极管Q1的基极；三极管Q1的集电极和电阻R1的一端耦接继电器RES1的常开触点，发射极耦接地；电阻R1的另一端耦接电源。

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