一种集成度高的发动机冷却风扇控制器的制作方法

本实用新型涉及汽车发动机冷却风扇控制技术领域，具体涉及一种集成度高的发动机冷却风扇控制器。

背景技术：

现有的发动机冷却风扇控制器大部分使用8/16位的MCU(微控制单元)，同时搭配一个电源芯片和一个预驱动芯片，芯片数量过多，内部控制复杂，成本高。

技术实现要素：

本申请提供一种集成度高的发动机冷却风扇控制器，包括：高边驱动电路和低边驱动电路，所述高边驱动电路和低边驱动电路均包括：电源、电机和驱动开关，其中，所述低边驱动电路中，所述电机位于电源和驱动开关之间，且所述驱动开关输出端接电机负极，所述高边驱动电路中，所述驱动开关位于所述电源和电机之间，所述驱动开关的输出端接电机正极，其特征在于，还包括TLE9861芯片；

所述TLE9861芯片内部集成有电源模块、高边预驱动电路、低边预驱动电路和运算放大器模块，所述电源与所述TLE9861芯片的供电管脚电连接，所述高边驱动电路的驱动开关电连接所述TLE9861芯片的高边预驱动电路，所述低边驱动电路的驱动开关电连接所述TLE9861芯片的低边预驱动电路。

一种实施例中，所述电源的传输电流主线上或/和接地线上设置有滤波模块。

一种实施例中，所述滤波模块为π型LC滤波电路。

一种实施例中，所述电源与所述TLE9861芯片的供电管脚之间线路上设置有二极管。

一种实施例中，还包括续流模块和防反模块，所述续流模块和防反模块串联后并联于所述电机，其中，所述防反模块的两端设置有两个电容，在高边驱动电路中，所述防反模块通过两个电容耦合至电源线，在低边驱动电路中，所述防反模块通过两个电容耦合至接地线。

一种实施例中，还包括采样电阻，所述采样电阻设置于接地线上，且所述采样电阻的两端与所述TLE9861芯片中的运算放大器模块电连接。

一种实施例中，还包括PWM信号采集模块，所述PWM信号采集模块电连接于所述TLE9861芯片中的PWM-IN管脚。

一种实施例中，还包括唤醒模块，所述唤醒模块电连接于所述TLE9861芯片中的MON管脚，同时给所述PWM模块的输入提供上拉。

依据上述实施例的发动机冷却风扇控制器，由于TLE9861芯片内部集成有电源模块、预驱动模块、运算放大器模块，所以，仅需要一个TLE9861芯片，无需外围运放电路，集成度高，在TLE9861芯片外围布设独立的开关器件、滤波电路等元器件即可，使得整个控制器的电路结构比较简单；另外，防反模块置于续流支路上，与传统的防反模块处于主线上相比，对防反模块过电流能力要求低，相对应的，能够减少成本。

附图说明

图1为低边驱动电路示意图；

图2为高边驱动电路示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本例提供一种集成度高的发动机冷却风扇控制器，包括高边驱动电路、低边驱动电路和TLE9861芯片，其中，高边驱动电路和低边驱动电路均包括：电源1、电机2和驱动开关3，其中，低边驱动电路中，电机2位于电源1和驱动开关3之间，且驱动开关3输出端接电机2负极，如图1所示；高边驱动电路中，驱动开关3位于电源1和电机2之间，驱动开关3的输出端接电机2正极，如图2所示；TLE9861芯片内部集成有电源模块、高边预驱动电路、低边预驱动电路和运算放大器模块，电源1与TLE9861芯片的供电管脚电连接，高边驱动电路的驱动开关3电连接TLE9861芯片的高边预驱动电路，低边驱动电路的驱动开关3电连接所述TLE9861芯片的低边预驱动电路。

因TLE9861芯片中已集成了电源模块、预驱动电路和运算放大器模块，因此，本例的发动机冷却风扇控制器与传统的发动机冷却风扇控制器相比，不需要再搭配一个电源芯片和预驱动芯片等外围芯片电路，集成度高，电路整体结构简单，与传统的发动机冷却风扇控制器相比，因所需元器件数量减少，相应的，可靠性提高。

在具体设计时，可以在电源1的传输电流主线上或/和接地线上设置滤波模块，强化EMC(电磁兼容性)特性，优选的，本例在电源1的传输电流主线上设置滤波模块。

其中，常规的滤波模块具有以下几种类型：

1)RC低通滤波；

2)LC低通滤波；

3)π型RC滤波；

4)π型LC滤波；

市面上的冷却风扇控制器中常用的滤波模块为一级LC低通滤波；而本申请中的冷却风扇控制器中主线路的滤波模块为π型LC滤波电路，通过π型LC滤波电路既能滤波又能储能。且π型LC滤波电路与RC低通滤波和LC低通滤波相比，具有滤波范围大、滤波效果好的特点，π型LC滤波电路与π型RC滤波电路相比，因消耗能量少，进而具有发热量小的特点。

具体的，本例的π型LC滤波电路包括电感L1、电容C1和电容C2，其是，电感L1靠近电源1的入口端设置于主线路上，电容C1和电容C2并联于电感L1的两端，电容C1和电容C2的相对电感L1的另一端接地。

电源1与TLE9861芯片的供电管脚之间线路上设置有二极管D1，电源1通过二极管D1直接向TLE9861芯片供电。

还包括续流模块4和防反模块5，续流模块4和防反模块5串联后并联于电机2，其中，防反模块5的两端设置有两个电容C3和C4，在高边驱动电路中，防反模块5通过电容C3和C4耦合至电源线，在低边驱动电路中，防反模块5通过电容C3和C4耦合至接地线。

具体的，续流模块4为MOS管Q2，防反模块5为MOS管Q3，在低边驱动电路中，驱动开关(MOS管Q1)的G极耦合至TLE9861芯片的GL管脚，驱动开关(MOS管Q1)的D极和电机2的输出端耦合至TLE9861芯片的SH管脚，驱动开关(MOS管Q1)的S极耦合至接地线，续流模块(MOS管Q2)的G极耦合至TLE9861芯片的GH管脚，续流模块(MOS管Q2)的S极耦合至驱动开关(MOS管Q1)的D极，续流模块(MOS管Q2)的D极耦合至防反模块(MOS管Q3)的D极，防反模块(MOS管Q3)的S极耦合至电源1的主线上，防反模块(MOS管Q3)的S极端连接的电容C3和D极端连接的电容C4耦合至接地线。

在高边驱动电路中，驱动开关(MOS管Q1)的G极耦合至TLE9861芯片的GH管脚，驱动开关(MOS管Q1)的D极耦合至电源1的主线路上，驱动开关(MOS管Q1)的S极和电机2的输入端耦合至TLE9861芯片的SH管脚，续流模块(MOS管Q2)的G极耦合至TLE9861芯片的GL管脚，续流模块(MOS管Q2)的D极耦合至驱动开关(MOS管Q1)的S极，续流模块(MOS管Q2)的S极耦合至防反模块(MOS管Q3)的S极，防反模块(MOS管Q3)的D极耦合至接地线上，防反模块(MOS管Q3)的D极端连接的电容C3和S极端连接的电容C4耦合至电源1的主线上。

续流模块4将电机2产生的反电动势引发的电流导回主线上，本例通过将防反模块5设置在续流支路上，而非设计在主线路中，传统的发动机冷却风扇控制器中的防反模块是设计在主线路上，因此，对防反模块要求高，本例的防反模块要求低，相应的，能够减少成本，防反模块保护了续流模块4，反接时允许电机2反转。

进一步，本例还包括采样电阻R1，采样电阻R1设置于接地线上，且采样电阻R1的两端与TLE9861芯片中的运算放大器模块电连接，使得，TLE9861芯片通过采样电阻R1的采样电流进行计算，结合预驱动电路能够诊断电机2开路、电机2短路和电机2堵转并进行相应的保护。

进一步，本例还包括PWM信号采集模块，PWM信号采集模块耦合至TLE9861芯片中的PWM-IN管脚，PWM信号直接进入TLE9861芯片中。

本例还包括唤醒模块，KL87作为TLE9861芯片的唤醒源，唤醒模块电连接于TLE9861芯片中的MON管脚，同时给PWM模块的输入提供上拉。具体的，唤醒模块和PWM模块之间通过串联的二极管D2、电阻R2和电阻R3耦合，使得，唤醒模块对PWM模块的输入提供上拉。

进一步，TLE9861芯片的GPIO管脚通过MOS管Q4耦合至电阻R2和电阻R3之间，其中，MOS管Q4的G极耦合至TLE9861芯片的GPIO管脚，MOS管Q4的S极接地，MOS管Q4的D极耦合至电阻R2和电阻R3之间，这样，TLE9861芯片通过GPIO管脚控制PWM信号电平，系统故障时，打开MOS管Q4，发送故障低电平。

本例提供的发动机冷却风扇控制器通过TLE9861芯片具有较高的集成度，通过电路中各元器件位置的设计，及所需的元器件数量明显比传统的发动机冷却风扇控制器中元器件的数量少，能够减少成本，提高可靠性。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。