专利名称：一种汽车空调系统电机驱动器预充电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于预充保护电路领域，具体涉及一种汽车空调系统电机驱动器预充电路。
背景技术：
现有汽车空调系统电机驱动器充电电路，一般采用继电器，即通过继电器吸合的顺序来实现预充。但这种采用继电器的预充电路通常存在以下不足之处1、继电器机械触点切换，产生电火花，从而对汽车系统产生无线电干扰；2、机械触点切换、寿命短；3、运用在高压、大电流方面的继电器成本比较高。
实用新型内容本实用新型为解决现有汽车空调系统电机驱动器充电电路采用继电器实现预充， 产生火花、寿命短且成本高的技术问题，提供了一种无火花产生、对汽车系统无干扰、结构简单且成本低的汽车空调系统电机驱动器预充电路。本实用新型的技术方案是一种汽车空调系统电机驱动器充电电路，包括第一单向可控硅、第二单向可控硅、 预充电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一光耦隔离器、第二光耦隔离器、控制模块和达林顿阵列，其中第一单向可控硅的阳极、第一电阻的一端、预充电阻的一端以及第二电阻的一端分别与第一电源相连，第一单向可控硅的控制端与第二光耦隔离器的发射极相连，第一电阻的另一端与第二光耦隔离器的集电极相连，预充电阻的另一端与第二单向可控硅的阳极相连，第二单向可控硅的控制端与第一光耦隔离器的发射极相连，第一单向可控硅的阴极和第二单向可控硅的阴极均与电机驱动器相连，第二电阻的另一端与第一光耦隔离器的集电极相连，第一光耦隔离器和第二光耦隔离器的正极均与第二电源相连， 第一光耦隔离器的负极通过第三电阻依次与达林顿阵列、控制模块相连，且第二光耦隔离器的负极通过第四电阻依次与达林顿阵列、控制模块相连，所述控制模块接收启动命令后，向达林顿阵列发出第一脉冲信号，触发第二单向可控硅导通；经过时间T后依次向电机驱动器发送启动指令，且向达林顿阵列发出第二脉冲信号，触发第一单向可控硅导通，其中T彡5RC，R为预充电阻的阻值，C为电机驱动器的容抗。进一步，所述控制模块与操作面板相连，用于接收启动命令。进一步，所述第一单向可控硅的工作电流大于或等于2倍电机驱动器电流。进一步，所述第二单向可控硅的工作电流大于或等于f，其中V为第一电源电压， R为预充电阻的阻值。进一步，所述预充电阻为水泥电阻或PTC热敏电阻。进一步，所述控制模块为单片机或DSP。[0015]进一步，所述达林顿阵列选用ULN2003AN。进一步，所述ULN2003AN包括16个引脚，其中控制模块发出的第一脉冲信号通过引脚1输入，且通过引脚16输出；控制模块发出的第二脉冲信号通过引脚2输入，且通过引脚15输出；引脚8接地，引脚9接5V电源，引脚3至引脚8，引脚10至引脚14悬空。本实用新型的优点本实用新型通过采用上述技术方案，当控制模块接收到启动命令后，发出第一脉冲信号，该第一脉冲信号依次通过达林顿阵列、第三电阻和第一光耦隔离器触发第二单向可控硅导通，使得第一电源通过预充电阻、第二单向可控硅对电机驱动器进行充电，由于预充电阻的限流作用，使得流过第二单向可控硅的电流较小，因此，第二单向可控硅在导通的瞬间，不会发生浪涌电流，更不会产生火花；从发出第一脉冲信号开始计时，当达到时间T后依次向电机驱动器发送工作指令，且发出第二脉冲信号，该第二脉冲信号依次通过达林顿阵列、第四电阻和第二光耦隔离器触发第一单向可控硅导通，使得第一电源通过第一单向可控硅对电机驱动器进行充电，由于在T时间中，小电流给电机驱动器充电，电机驱动器的电压逐步上升，升到一个值之后第二单向可控硅自动关断，从而使得当第一单向可控硅导通时，由于其两端之间的电压差较小，因此在第一单向可控硅导通的瞬间，不会出现浪涌电流，避免了干扰。另外，当电机在工作过程中，如突然制动或停止工作，电机驱动器的输出端会出现过高的反充电压，此时第一单向可控硅的阴极电压比阳极电压高，则第一单向可控硅自动关断，从而阻止了反冲电压对第一电源的冲击，实现了保护第一电源的作用。
图1为本实用新型汽车空调系统电机驱动器充电电路提供的一实施例电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。图1为本实用新型汽车空调系统电机驱动器50充电电路提供的一实施例电路图， 参阅图1，一种汽车空调系统电机驱动器50充电电路，包括第一单向可控硅SCR1、第二单向可控硅SCR2、预充电阻R、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一光耦隔离器10、第二光耦隔离器20、控制模块40和达林顿阵列30，其中第一单向可控硅SCRl的阳极A、第一电阻Rl的一端、预充电阻R的一端以及第二电阻R2的一端分别与第一电源Vl相连，第一单向可控硅SCRl的控制端G与第二光耦隔离器20的发射极相连，第一电阻Rl的另一端与第二光耦隔离器20的集电极相连，预充电阻R的另一端与第二单向可控硅SCR2 的阳极A相连，第二单向可控硅SCR2的控制端G与第一光耦隔离器10的发射极相连，第一单向可控硅SCRl的阴极K和第二单向可控硅SCR2的阴极K均与电机驱动器50相连，第二电阻R2的另一端与第一光耦隔离器10的集电极相连，第一光耦隔离器10和第二光耦隔离器20的正极均与第二电源V2相连，第一光耦隔离器10的负极通过第三电阻R3依次与达林顿阵列、控制模块40相连，且第二光耦隔离器20的负极通过第四电阻R4依次与达林顿阵列30、控制模块40相连，其中[0021]所述控制模块40接收启动命令后，向达林顿阵列发出第一脉冲信号，触发第二单向可控硅SCR2导通；经过时间T后依次向电机驱动器50发送启动指令，且向达林顿阵列 30发出第二脉冲信号，触发第一单向可控硅SCRl导通，其中T ^ 5RC，R为预充电阻R的阻值，C为电机驱动器50的容抗。本实施例中，当控制模块40接收到启动命令后，发出第一脉冲信号C0NTR01，该第一脉冲信号C0NTR01通过达林顿阵列30的引脚1输入，且通过达林顿阵列30的引脚16输出后，依次通过第三电阻R3和第一光耦隔离器10触发第二单向可控硅SCR2导通，使得第一电源Vl通过预充电阻R、第二单向可控硅SCR2对电机驱动器50进行充电，由于预充电阻 R的限流作用，使得流过第二单向可控硅SCR2的电流较小，因此，第二单向可控硅SCR2在导通的瞬间，不会发生浪涌电流，更不会产生火花；从发出第一脉冲信号开始计时，当达到时间T后依次向电机驱动器50发送工作指令，向达林顿阵列30发出第二脉冲信号C0NTR02， 该第二脉冲信号C0NTR02通过达林顿阵列30的引脚2输入，且通过达林顿阵列30的引脚 15输出后，依次通过第四电阻R4和第二光耦隔离器20触发第一单向可控硅SCRl导通，使得第一电源Vl通过第一单向可控硅SCRl对电机驱动器50进行充电，由于在T时间中，小电流给电机驱动器50充电，电机驱动器50的电压逐步上升，升到一个值之后第二单向可控硅SCR2自动关断，从而使得当第一单向可控硅SCRl导通时，由于其两端之间的电压差较小，因此在第一单向可控硅SCRl导通的瞬间，不会出现浪涌电流，避免了干扰。另外，当电机在工作过程中，如突然制动或停止工作，电机驱动器50的输出端会出现过高的反充电压，此时第一单向可控硅SCRl的阴极电压比阳极电压高，则第一单向可控硅SCRl自动关断，从而阻止了反冲电压对第一电源Vl的冲击，实现了保护第一电源Vl 的作用。本实施例中，控制模块40可选用单片机(例如DZ60系列单片机)或DSP，当然，本实用新型的控制模块40不限于上述提到的单片机或DSP，还可为其它具有上述控制功能的模块，在此不做详细介绍。本实施例中，达林顿阵列30选用的是ULN2003AN，该ULN2003AN包括16个引脚，引脚1至引脚7为输入脚，引脚16至引脚10为输出脚，引脚8接地，引脚9接5V电源，分别通过引脚1对应引脚16，引脚2对应引脚15，引脚3对应引脚14，引脚4对应引脚13，引脚 5对应引脚12，引脚6对应引脚11以及引脚7对应引脚10组成7路外设驱动器，设计者可根据需要从中选择任一路或几路通道，例如本实施中，选择了引脚1和引脚16作为控制模块40发出的第一脉冲信号通道，选择了引脚2和引脚15作为控制模块40发出的第二脉冲信号通道。由于上述型号为ULN2003AN的达林顿阵列30在能够很好地实现本实用新型中达林顿阵列30功能的作用下，具有成本低的优点，当然，本实用新型的达林顿阵列30还可为其它型号的达林顿阵列30，在此不一一例举。本实施例中，第一电源Vl —般是指高压直流电源，例如大于300V的电源，第二电源V2 —般是指5V电源。在此需说明的是，本实施例的第一光耦隔离器10和第二光耦隔离器20均采用的是具有4个引脚的光耦隔离器，其中引脚1为正极，引脚2为负极，引脚3为集电极，引脚4 为发射极，但现有技术中，根据不同厂家的封装要求，有的具有6个或8个引脚，相比于本实施例的4个引脚的光耦隔离器，其中，具有6个引脚的光耦隔离器的另4个引脚(例如5脚和6脚)悬空，具有8个引脚的光耦隔离器的另4个引脚(例如5脚、6脚、7脚和8脚)悬空， 因此，本实用新型的光耦隔离器不限于具有4个引脚的光耦隔离器，还包括具有6个引脚、8 个引脚等的光耦隔离器，其引脚的具体接法可参照光耦隔离器的产品说明书。本实施例中，所述控制模块40与操作面板相连，用于接收启动命令。本实施例中，上述时间T > 5RC，当然，为了考虑本实用新型汽车空调系统电机驱动器50充电电路的工作效率，即让电机驱动器50尽快启动，该时间T可优选为5RC。 本实施例中，所述第一单向可控硅SCRl的工作电流大于或等于2倍电机驱动器50 电流，即选用第一单向可控硅SCRl时，需选择其工作电流大于或等于2倍电机驱动器50电流的第一单向可控硅SCR1，由于，工作电流越大的单向可控硅其价格也越贵，当然，其性能越好，因此，实际操作中，设计人员可根据成本以及性能综合考虑，例如可选用工作电流等于3倍电机驱动器50电流的第一单向可控硅SCRl。本实施例中，所述第二单向可控硅SCR2的工作电流大于或等于f，其中V为第一电源Vl电压，R为预充电阻R的阻值，基于第一单向可控硅SCRl的选择理由，设计人员可根据成本以及性能综合考虑，例如可选用工作电流等于f的第二单向可控硅SCR2。本实施例中，所述预充电阻R可为水泥电阻或PTC热敏电阻，但该预充电阻R优选采用PTC热敏电阻，因为PTC电阻具有温度越高其阻值就越大的特性，因此可使得流过SCR2 的电流变小，从而防止了 SCRl烧毁的危害，进而避免了由于SCRl出现烧毁，使得电机驱动器50出现误动作的弊端。当然，本实用新型的预充电阻R不限于上述提到的水泥电阻和 PTC热敏电阻，还可为其它具有上述功能的电阻，在此不做详细说明。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种汽车空调系统电机驱动器充电电路，其特征在于，包括第一单向可控硅、第二单向可控硅、预充电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一光耦隔离器、第二光耦隔离器、控制模块和达林顿阵列，其中第一单向可控硅的阳极、第一电阻的一端、预充电阻的一端以及第二电阻的一端分别与第一电源相连，第一单向可控硅的控制端与第二光耦隔离器的发射极相连，第一电阻的另一端与第二光耦隔离器的集电极相连，预充电阻的另一端与第二单向可控硅的阳极相连，第二单向可控硅的控制端与第一光耦隔离器的发射极相连，第一单向可控硅的阴极和第二单向可控硅的阴极均与电机驱动器相连，第二电阻的另一端与第一光耦隔离器的集电极相连，第一光耦隔离器和第二光耦隔离器的正极均与第二电源相连，第一光耦隔离器的负极通过第三电阻依次与达林顿阵列、控制模块相连，且第二光耦隔离器的负极通过第四电阻依次与达林顿阵列、控制模块相连，所述控制模块接收启动命令后，向达林顿阵列发出第一脉冲信号，触发第二单向可控硅导通；经过时间T后依次向电机驱动器发送启动指令，且向达林顿阵列发出第二脉冲信号，触发第一单向可控硅导通，其中T彡5RC，R为预充电阻的阻值，C为电机驱动器的容抗。
2.根据权利要求1所述的汽车空调系统电机驱动器充电电路，其特征在于，所述控制模块与操作面板相连，用于接收启动命令。
3.根据权利要求1或2所述的汽车空调系统电机驱动器充电电路，其特征在于，所述第一单向可控硅的工作电流大于或等于2倍电机驱动器电流。
4.根据权利要求1或2所述的汽车空调系统电机驱动器充电电路，其特征在于，所述第二单向可控硅的工作电流大于或等于f ,其中V为第一电源电压，R为预充电阻的阻值。
5.根据权利要求1或2所述的汽车空调系统电机驱动器充电电路，其特征在于，所述预充电阻为水泥电阻或PTC热敏电阻。
6.根据权利要求1或2所述的汽车空调系统电机驱动器充电电路，其特征在于，所述控制模块为单片机或DSP。
7.根据权利要求1或2所述的汽车空调系统电机驱动器充电电路，其特征在于，所述达林顿阵列选用ULN2003AN。
8.根据权利要求7所述的汽车空调系统电机驱动器充电电路，其特征在于，所述 ULN2003AN包括16个引脚，其中控制模块发出的第一脉冲信号通过引脚1输入，且通过引脚 16输出；控制模块发出的第二脉冲信号通过引脚2输入，且通过引脚15输出；引脚8接地， 引脚9接5V电源，引脚3至引脚7，引脚10至引脚14悬空。
专利摘要一种汽车空调系统电机驱动器充电电路，第一单向可控硅阳极、第一电阻一端、预充电阻一端和第二电阻一端分别与第一电源相连，第一单向可控硅控制端与第二光耦隔离器发射极相连，第一电阻另一端与第二光耦隔离器集电极相连，预充电阻另一端与第二单向可控硅阳极相连，第二单向可控硅控制端与第一光耦隔离器发射极相连，第一单向可控硅阴极和第二单向可控硅阴极均与电机驱动器相连，第二电阻另一端与第一光耦隔离器集电极相连，第一光耦隔离器和第二光耦隔离器的正极均与第二电源相连，第一光耦隔离器负极通过第三电阻、第二光耦隔离器负极通过第四电阻分别依次与达林顿阵列、控制模块相连，本实用新型电路无火花产生、对汽车系统无干扰且结构简单。
文档编号H02H3/20GK202009227SQ201120075630
公开日2011年10月12日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者施小陆, 李玉忠, 杜凯归, 杨宗禄, 赵丁莲 申请人:比亚迪股份有限公司