鼓風機控制電路：一種汽車空調鼓風機控制電路的制作方法

　　專利名稱：一種汽車空調鼓風機控制電路的制作方法

　　技術領域：

　　本實用新型涉及ー種汽車空調鼓風機，尤其涉及一種汽車空調鼓風機控制電路。

　　背景技術：

　　目前，很多汽車空調鼓風機控制采用調速電阻器來控制鼓風機的轉速。因為鼓風機轉速是由通過其電流的大小來決定的，要調控鼓風機的轉速，只需改變鼓風機的電流即可。而這樣的通過改變電阻器的電阻來調控鼓風機的轉速的方法實現雖簡單，但不易撐控。

　　實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種汽車空調鼓風機控制電路。為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下一種汽車空調鼓風機控制電路，所述鼓風機控制電路的輸出端與功率MOS管相連，所述鼓風機控制電路的另一端與微控制器相連，所述功率MOS管與鼓風機相連，所述鼓風機與微控制器相連。優選的,所述的鼓風機控制電路包括鼓風機的電源信號FAN_PWR,電源信號FAN_PWR通過第一電阻Rl與第二運算放大器ΠΒ的正極相連，第二運算放大器ΠΒ的正極通過并接的第三電阻R3和第一電容Cl后接地，鼓風機的反饋信號FAN_FB通過第二電阻R2與第二運算放大器ΠΒ的負極相連，第二運算放大器ΠΒ的負極通過第二電容C2與電源地相連，第二運算放大器ΠΒ的輸出信號通過并接的第四電阻R4和第四電容C4反饋到其負極輸入端,第二運算放大器的輸出端通過第五電阻RS連到CPU的米樣信號ANI7,第五電阻RS的另一端通過第三電容C3接地；第二運算放大器UlB的輸出端通過第二十二電阻R22與第一運算放大器UIA的正極相連，第一運算放大器UIA的負極通過電解電容El與地相連，CPU的控制信號V_C0N經過第六電阻R6與第一運算放大器UIA的負極相連，CPU的控制信號V_C0N通過第七電阻R7與電源地相連第一運算放大器ΠΑ的輸出端通過第五積分電容CS連到其正極輸入端，第一運算放大器的輸出端通過第二十五電阻R2S與第一三極管TRl的集電極相連，第一三極管TRl的發射極與電源地相連，CPU的開關控制信號FAN_CUT通過第二十四電阻R24與第一三極管TRl的基極相連，電源信號VCC通過第二十三電阻R23與CPU控制信號FAN_CUT相連，第一三極管TRl的基極通過第六電容C6與電源地相連，鼓風機的控制信號FAN_CTR通過第二十六電阻R26與第一三極管TRl的集電極相連功率MOS管的漏極與鼓風機的負極相連，DC12V電源正極與鼓風機的的正極相連，DC12V電源負極與MOS管的源極相連鼓風機電路的控制信號FAN_CTR接MOS管的柵極，從鼓風機的負端引出反饋信號FAN_FIB接鼓風機電路的反饋信號輸入端FAN_FIB，鼓風機的DC12V電源接鼓風機電路的電源信號輸入端FAN_PWR。通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是通過控制鼓風機電路的輸出電壓即可改變MOSFE下NI柵源之間的電流，從而可控制鼓風機的轉速。

　　為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實用新型的模塊圖；圖2是圖I中鼓風機控制電路的具體線路圖；圖3是圖I中功率MOS管具體線路圖?！ぞ唧w實施方式

　　為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進ー步闡述本實用新型。由圖I可見，本實用新型一種汽車空調鼓風機控制電路，所述鼓風機控制電路的輸出端與功率MOS管相連，所述鼓風機控制電路的另一端與微控制器相連，所述功率MOS管與鼓風機相連，所述鼓風機與微控制器相連。所述微控制器讀取鼓風機當前的工作狀態，并通過鼓風機電路控制鼓風機的運轉。鼓風機控制電路包括反饋運算電路，對鼓風機電源、反饋信號進行差分比例運算；微控制器控制信號輸入電路，鼓風機控制信號輸出電路，對微控制器的控制信號進行積分運算；鼓風機開關電路，控制鼓風機的開斷。由圖2可見,所述的鼓風機控制電路包括鼓風機的電源信號FAN_PWR,電源信號FAN_PWR通過第一電阻Rl與第二運算放大器ΠΒ的正極相連，第二運算放大器ΠΒ的正極通過并接的第三電阻R3和第一電容Cl后接地，鼓風機的反饋信號FAN_FIB通過第二電阻R2與第二運算放大器ΠΒ的負極相連，第二運算放大器ΠΒ的負極通過第二電容C2與電源地相連，第二運算放大器ΠΒ的輸出信號通過并接的第四電阻R4和第四電容C4反饋到其負極輸入端，第二運算放大器的輸出端通過第五電阻R5連到CPU的采樣信號ANI7，第五電阻R5的另一端通過第三電容C3接地第二運算放大器ΠΒ的輸出端通過第二十二電阻R22與第一運算放大器ΠΑ的正極相連，第一運算放大器ΠΑ的負極通過電解電容El與地相連，CPU的控制信號V_C0N經過第六電阻R6與第一運算放大器UIA的負極相連，CPU的控制信號V_C0N通過第七電阻R7與電源地相連第一運算放大器UIA的輸出端通過第五積分電容C5連到其正極輸入端,第一運算放大器的輸出端通過第二十五電阻R25與第一三極管TRl的集電極相連，第一三極管TRl的發射極與電源地相連，CPU的開關控制信號FAN_CUT通過第二十四電阻R24與第一三極管TRl的基極相連，電源信號VCC通過第二十二電阻R23與CPU控制信號FAN_CUT相連，第一三極管TRl的基極通過第六電容C6與電源地相連，鼓風機的控制信號FAN_CTR通過第二十六電阻R26與第一三極管TRl的集電極相連由圖3可見，調速模塊功率MOS管的漏極與鼓風機的負極相連，DC12V電源正極與鼓風機的的正極相連，DC12V電源負極與MOS管的源極相連。鼓風機電路的控制信號FAN_CTR接MOS管的柵極，從鼓風機的負端引出反饋信號FAN_F/B接鼓風機電路的反饋信號輸入端FAN_FIB，鼓風機的DC12V電源接鼓風機電路的電源信號輸入端FAN_PWR。[0018]由MOS管的特性可知，流過漏源的電流iD與柵源間的電壓Ufc成一定的函數關系iD=f (Ugs) /Uds當 Ugs為零或很小吋，MOS管中不會有電流，管子處在截止狀態；當Ugs > Utn(Utn為MOS管的導通電壓)后，在Uds比較小時，iD與Uds(漏源之間的電壓)成近似線性關系，因此可把漏極和源極之間看成是ー個可由Ugs進行控制的電阻，Ugs越大，曲線越陸，等效電阻越小。當Ugs > Utn，在Uds比較大時，iD僅決定于Ues，而與Uds幾乎無關，D、S之間可以看為ー個受Ues控制的電流源。所以通過控制鼓風機電路的輸出電壓Ues即可改變MOSFE-Nl柵源之間的電流，從而可控制鼓風機的轉速。本實用新型的目的是控制鼓風機轉速，FAN_PWR和FAN_F/B為鼓風機兩端的電壓信號，代表鼓風機的工作電壓，經比例運算電路后得到的電壓值作為鼓風機的采樣電壓送到微控制器，微控制器將該電壓與設定的控制電壓進行比較后去控制鼓風機的轉速(電壓)，使鼓風機的實際電壓與設定的控制電壓相等鼓風機打開關閉則通過微控制器控制FAN_CUT信號實現。在圖2中FAN_PWR為鼓風機電源FAN_F/B為鼓風機反饋信號ANI7為CPU的采樣信號V_C0N為鼓風機電路的控制信號FAN_CUT為開關控制信號FAN_CTR為鼓風機控制信號本實用新型充份考慮到了各種干擾雜波存在的情況，有效的抑制了各種干擾和高頻雜波，保證了電路的穩定工作。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。

　　權利要求1.一種汽車空調鼓風機控制電路，其特征在于所述鼓風機控制電路的輸出端與功率MOS管相連，所述鼓風機控制電路的另一端與微控制器相連，所述功率MOS管與鼓風機相連，所述鼓風機與微控制器相連。

　　2.根據權利要求I所述的ー種汽車空調鼓風機控制電路，其特征在于所述的鼓風機控制電路包括鼓風機的電源信號(FAN_PWR)，電源信號(FAN_PWR)通過第一電阻(Rl)與第ニ運算放大器(UIB)的正極相連，第二運算放大器(UIB)的正極通過并接的第三電阻(R3)和第一電容(Cl)后接地，鼓風機的反饋信號(FANFB)通過第二電阻(R2)與第二運算放大器(UIB)的負極相連，第二運算放大器(UIB)的負極通過第二電容(C2)與電源地相連，第ニ運算放大器(ΠΒ)的輸出信號通過并接的第四電阻(R4)和第四電容(C4)反饋到其負極 輸入端，第二運算放大器的輸出端通過第五電阻(RS)連到CPU的采樣信號(ANI7)，第五電阻(RS)的另一端通過第三電容(C3)接地；第二運算放大器(UlB)的輸出端通過第二十二電阻(R22)與第一運算放大器(UIA)的正極相連，第一運算放大器(UIA)的負極通過電解電容(El)與地相連，CPU的控制信號(V_C0N)經過第六電阻(R6)與第一運算放大器(UIA)的負極相連，CPU的控制信號(V_C0N)通過第七電阻(R7)與電源地相連第一運算放大器(UIA)的輸出端通過第五積分電容(CS)連到其正極輸入端，第一運算放大器的輸出端通過第二十五電阻(R2S)與第一三極管(TRl)的集電極相連，第一三極管(TRl)的發射極與電源地相連，CPU的開關控制信號(FAN_CUT)通過第二十四電阻(R24)與第一三極管(TRl)的基極相連，電源信號(VCC)通過第二十三電阻(R23)與CPU控制信號(FAN_CUT)相連，第一三極管(TRl)的基極通過第六電容(C6)與電源地相連，鼓風機的控制信號(FAN_CTR)通過第二十六電阻(R26)與第一三極管(TRl)的集電極相連功率MOS管的漏極與鼓風機的負極相連，DC12V電源正極與鼓風機的正極相連，DC12V電源負極與MOS管的源極相連，鼓風機電路的控制信號(FAN_CTR)接MOS管的柵極，從鼓風機的負端引出反饋信號(FAN_FIB)接鼓風機電路的反饋信號輸入端(FAN_FIB)，鼓風機的DC12V電源接鼓風機電路的電源信號輸入端(FAN_PWR)。

　　專利摘要本實用新型涉及一種汽車空調鼓風機控制電路，所述鼓風機控制電路的輸出端與功率MOS管相連，所述鼓風機控制電路的另一端與微控制器相連，所述功率MOS管與鼓風機相連，所述鼓風機與微控制器相連。本實用新型通過控制鼓風機電路的輸出電壓即可改變MOSFET-N1柵源之間的電流，從而可控制鼓風機的轉速。

　　文檔編號F04D27/00GKSQ

　　公開日2012年9月26日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日

　　發明者張晶, 徐偉, 文玉遠, 王文忠 申請人:上海福太隆汽車電子科技有限公司

鼓風機控制電路：大眾邁騰B7L自動空調鼓風機控制電路分析

　　一、電路特點

　　圖1為邁騰B7L 1.8TSI轎車自動空調鼓風機控制電路。新鮮空氣鼓風機控制單元J126上有2個插接器，分別為T2ge與T6be。

　　1.T2ge為2針插接器，連接新鮮空氣鼓風機V2，其中T2ge/1為正極，T2ge/2為負極。

　　2.T6be為6針插接器，各針腳連線功能歸納如下。

　　（1） T6be/ 1與空調控制單元J255相連接，藍／白色線，鼓風機控制單元J126通過此線向J255反饋鼓風機的工作情況，稱為反饋信號線。

　?。?） T6be/2也與空調控制單元J255相連接，黑／白色線，J255通過此線向J126發送風機調速信號，稱為調速信號線。

　　（ 3） T6be/3與搭鐵線相連接，搭鐵點為車輛右側A柱。

　?。?） T6be/4通過保險SC38與蓄電池正極B＋相連接，為J126提供常電源。

　?。?） T6be/5 、T6be/6兩針為空。

　　二、工作原理

　　1．調速控制原理。邁騰B7L轎車自動空調鼓風機開關共有7個擋位，1擋風速最慢，7擋風速最快。當按動空調控制面板的風機轉速鍵給控制單元J255輸入風機擋位信號時，J255即通過調速信號線（圖中黑／白色線）向J126發送調速信號，調速信號加在晶體三極管基一射極之間，如圖2所示。通過改變基一射極電壓Ube即可改變基極電流Ib，根據三極管的電流放大原理，Ib的微小變化會使集電極電流Ic發生較大的變化（Ic=（β1b，β為電流放大系數，數值一般為50～100）。鼓風機串聯在三極管的集電極上，通過控制集電極電流Ic即可控制通過鼓風機的電流，從而控制其轉速。

　　2．反饋控制原理。J255給J126發送調速信號，J126控制鼓風機的轉速。實際中，鼓風機能否按照設定的目標工作？答案是不一定。比如J126的電源線沒電、搭鐵不良或調速信號線斷路等等都會導致鼓風機不工作，而此時電腦J255根本無法感知，這是比較危險的。

　　補充：當空調制冷系統工作時，倘若鼓風機不轉，熱空氣無法送到蒸發器，蒸發器會結冰，此時進入蒸發器的液態制冷劑無法汽化直接以液態形式進入空調壓縮機，將造成壓縮機的液擊損壞。因此，當鼓風機停轉時，必須立即停止制冷系統的工作。

　　鑒于此，在J126內部設置了一個反饋控制模塊，在J255與J126之間增加了一條反饋信號線（藍／白色線）。當鼓風機正常工作時，J126向J255反饋一個正常信號，而當出現某種故障使鼓風機不工作時，J126向電腦J255發送異常信號，當這種異常信號持續一定時間后，電腦J255便記錄故障碼，同時停止空調制冷系統的工作，以免因鼓風機不工作而造成壓縮機損壞，這是設計反饋信號的核心價值所在。

鼓風機控制電路：桑塔納轎車鼓風機的控制原理及故障診斷

　　一、桑塔納轎車鼓風機電路介紹

　　桑塔納轎車空調系統鼓風機的工作跟很多車輛（千里馬、威馳等轎車）的鼓風機工作情況不同，桑塔納轎車鼓風機除了受點火開關和鼓風機開關共同控制外，還可以受空調開關（A/C開關）和環境溫度開關的控制，兩條控制電路都有中間繼電器和空調繼電器參與。桑塔納轎車鼓風機控制電路如圖1所示。

　　二、桑塔納轎車鼓風機的控制原理

　　當點火開關處于ON位置時，中間繼電器電磁線圈通電，中間繼電器觸點閉合，中央控制盒“X”線帶電。此時兩條控制電路分別為：

　　1．帶電的中央控制盒“X”線，通過熔斷器S14給空調繼電器“1”、“3”端子之間的電磁線圈供電（空調繼電器的兩個線圈共用“1”號端子），空調繼電器“6”、“8”端子之間的觸點閉合，此時鼓風機開關E9“+”電源端子通過閉合的觸點與電源正極相連。若將鼓風機開關置于1擋，電流通過鼓風機開關和調速電阻，流經鼓風機使其低速旋轉。當鼓風機開關分別置于2、3、4擋時，因接入電路的調速電阻阻值大小不同而使鼓風機得到不同的轉速。

　　2.在外界環境溫度高于10℃的條件下，位于新鮮空氣入口處的環境溫度開關F38處于閉合狀態。當閉合空調開關E30時，中央控制盒的“X”線，通過熔斷器S14、空調開關E30和閉合的環境溫度開關F38給空調繼電器的“1”、“2”端子之間的電磁線圈供電，空調繼電器“7”、“8”端子之間的觸點閉合，鼓風機通過調速電阻和閉合的空調繼電器觸點與電源相連，鼓風機工作。

　　三、桑塔納轎車鼓風機的故障診斷

　　1．故障現象

　　閉合點火開關，將鼓風機開關置于不同擋位時，鼓風機都不旋轉。

　　2．可能的故障原因

　　熔斷器燒毀；鼓風機調速電阻斷路；鼓風機有故障；線路中有斷路處；鼓風機開關有故障；中間繼電器有故障；空調繼電器有故障。

　　3．故障診斷方法

　　①檢查熔斷器S14和S23是否燒毀，若熔斷器燒毀應予以更換。

　?、跈z查鼓風機調速電阻是否斷路，若調速電阻斷路應予以更換。

　?、蹤z查鼓風機工作是否正常，將蓄電池電壓加在鼓風機兩端，若鼓風機不能正常旋轉應予以檢修或者更換。

　　④檢查各開關：點火開關閉合，檢查其“30”號端子與“X”端子是否導通，如果不能導通，應更換點火開關。閉合鼓風機開關，檢查其“＋”電源端子與“1”、“2”、“3”、“4”號端子之間是否導通，若存在不導通現象，應更換鼓風機開關。

　?、輽z查線路：在閉合點火開關的同時用手觸摸中間繼電器和空調繼電器，應能感覺到繼電器觸點閉合時的振動，并能聽到繼電器觸點在吸合時的撞擊聲。

　　如果沒有感覺到中間繼電器的振動，應進行兩項檢查：一是檢查點火開關“X”端子與中間繼電器的“4”號端子之間的導線是否有斷路現象；二是檢查中間繼電器電磁線圈是否斷路。如果在閉合點火開關時能明顯感覺到中間繼電器觸點的振動，說明點火開關、中間繼電器線圈及其控制電路正常。

　　如果中間繼電器振動，空調繼電器沒有觸點吸合的聲音，應檢查中央控制盒熔斷器S14的“1”號端子是否帶電，熔斷器S14的“2”號端子至空調繼電器的“3”號端子之間的導線是否斷路，空調繼電器“1”號端子與“3”號端子之間的電磁線圈是否斷路。如果空調繼電器觸點振動，說明點火開關、中間繼電器及其控制電路都正常，空調繼電器電磁線圈及其控制電路也正常。

　　檢查發電機“+B”接線柱至熔斷器S23“1”號端子之間的導線是否斷路，檢查熔斷器S23 “2”號端子至空調繼電器的“8”號端子之間的導線是否斷路，檢查空調繼電器“6”號端子至鼓風機開關的“＋”端子之間的導線是否斷路，檢查鼓風機開關各擋位至調速電阻的導線是否斷路，檢查調速電阻至鼓風機的導線是否斷路，檢查鼓風機的搭鐵端子是否搭鐵良好。

　　⑥檢查中間繼電器和空調繼電器觸點閉合時接觸情況：閉合點火開關，將刮水器開關轉到某一擋位，若電動刮水器正常工作，說明中間繼電器觸點接觸良好，故障在空調繼電器；如果電動刮水器不工作，說明中間繼電器觸點接觸不良，應更換中間繼電器。

　　四、結束語

　　桑塔納轎車鼓風機的故障，在熟悉桑塔納轎車鼓風機兩條控制電路的基礎上，對于任何情況下鼓風機的故障，都應該能夠順利找到故障部位。對于桑塔納轎車鼓風機來講，故障率較高的是熔斷器燒壞、調速電阻的斷路以及鼓風機自身故障。還有一種常出現的故障是插接器接觸不良，有時在檢查故障時，若出現所有電器部件及所有導線都正常，但系統仍不能正常工作，這時就應該檢查插接器是否接觸良好。此外在診斷鼓風機故障的過程中，只要對照電路圖分析其控制過程，制定出合理的診斷程序，就能順利地找到故障部位并排除。

鼓風機控制電路：空調室內風機的控制電路原理由哪些？

　　空調室內風機的控制電路原理由哪些？

　　現在室內風機一一般為有轉速反饋部件的電子調速電動機(即所i胃 PG電動機) ,抽頭式室內風機主要用于早期的空調器中。本章主要介紹 PG電動機的控制電路。該控制電路共有以下兩類:

　　( 1 ) 采用集成光描晶閘管調速的控制電路原理解釋:

　　1)過零檢測電路:由于 cPu需要在交流電的零點附近驅動光耦晶閘管,過零檢測信號就是為 cPu提供零點位置參考信號, 同時還作為 CPu檢測輸入電源是否正常的參考信號。

　　電路由電阻R1、R2、 R3、 R4,電容器 C1、 C2,晶體管VT1以及 CPU的32腳的內部電路構成。橋式整流輸出的脈動直流電Jt,其中的一路經 R1和R2分壓后加到 VT1的基極, 在脈動直流電的零點附近(也就是交流市電的零點附近) , 晶體管截止, CPu的32腳變為高電平, 于是 CPu知道此時為交流電的零點。

　　2)室內風機(PG電動機)的6根引出線的端部做成兩個插頭,其中繞組的 R、 S、 C 端子做成了一個輔頭, 種爾元件 (用于探測風機的轉速) 的三個引出線做成了另一個插頭, 摘在電路板的橋座上 。

　　3) 當需要室內風機起動時, CPu根據零點檢測信號從交流電的零點開始,延時一段時間 ,(小于交流電的1/4周期)后, CPu的6腳輸出驅動電壓,光素,理內的紅外線二極管有電流通過而發光,光網內雙向晶閘管導通,電動機統組得到供電,電動機轉動。 CPu通過改變延時的時間 ,的大小,來改變晶閘管的導通程度,從而改變加到電動機繞組上的電壓,實現電動機轉速的改變。

　　4) 霍爾元件位于電動機內部, 其作用是檢測電動機的轉速。 特速越快, 則單位時間內霍爾元 件輸出端輸出的脈沖個數就越多, 傳送到 CPU的7腳, CPU根據脈沖個數經過計算就知道了電動機的實際轉速, CPu將實際轉速與轉速相比較, 若轉速過高, 則 CPU通過改變晶閘管導通程度來減小電動機兩端的電壓, 從而降低轉速,反之,則增大電動機兩端的電壓,提高轉速。開機后, CPu者沒收到反映轉速的脈沖, 則輸出控制信號, 室內風機停轉或者轉速失控。

　　調速的控制電路Pc控制電路還有一種使用單獨的光箱和雙向晶閘管構成的類型,其一「作原理和采用集成光組晶閘管的控制電路基本相同, 當 CPu的室內風機控制腳(9腳)輸出低電平(0V)時,晶體管截止,光細(IC1)內的紅外二極管不發光,,雙向晶用管(IC2)無角生發信號而截止,電動機繞組無供電,不會轉動當需要室內風機起動n寸, CPL根據零點檢測信號,從交流電的零點開始,延時一段時間(小于交流電的!/4周期)后, 9腳輸出高電平, NPN型晶體管手一通,光相IC1內的紅外二極管有電流通過面發光, 光素囲內的光敏器件導通, 雙向晶閘管1C2有觸發信號而導通, 電動機繞組得到供電,電動機轉動。 CPu改變延時的時間 ,的大小,來改變雙向晶閘管 Ic2 的號一通程度, 從而改變加到電動機繞組上的電壓, 實現電動機轉速的改變 。

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