汽车空调电子调速模块的制作方法

本实用新型涉及汽车空调领域，具体涉及汽车空调电子调速模块。

背景技术：

目前，汽车空调成为汽车内部不可缺少的重要配件，现有的汽车空调风机调速模块工作原理是将其与鼓风机串联在同一回路，利用自身的分压功能将调整鼓风机两端的电压，实现鼓风机调整转速。当调速模块自身的发热量达到一定程度时，通过调速模块内的温度保险进行熔断，以保证整车的安全；传统的热保护方式有两种：第一种是通过芯片内部的温度传感器实现保护，此方案成本高，工艺复杂，并且此方案只能进行一次热保护，热保护功能实现后调速模块便立即失效，无法继续工作，而重新更换的成本较高；第二种是通过熔断外部主回路温度保险实现保护，但是此方案温度保险设置在主回路上，温度保险有持续的大电流通过，当大电流通过温度保险，温度保险自身会发热会导致熔断温度不准，同时温度保险长时间通入大电流后会导致温度保险的寿命降低。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供汽车空调电子调速模块，恢复温度保险串接在控制回路中，避免温度保险在过温保护时持续通过大电流而受损。

本实用新型通过下述技术方案实现：

用于汽车空调风机的调速装置，包括散热器、插座以及与插座相匹配的盖板，所述插座底部扣接在散热器上，在所述插座内设有PCB板以及与PCB板上的控制器电连接的MOS管、温度保险；还包括与PCB板上的控制器电连接的风机调速开关电路，工作时所述风机调速开关电路能够对MOS管进行电流调节；所述MOS管包括R极、D极、G极以及S极，MOS管的R极与PCB板上的控制器输出端电连接，MOS管的S极接电源地，风机的正极接电源正极，风机的负极与MOS管的D极连接，MOS管的G极与PCB板上的控制器输入端电连接；所述风机调速开关电路包括瞬间浪涌冲击保护电路与泄压电路，且所述瞬间浪涌冲击保护电路分别与MOS管的G极以及S极连通，且所述瞬间浪涌冲击保护电路实现如下功能：当控制信号受到外界浪涌冲击干扰时，保护MOS管G极与S极不被击穿而损坏；所述MOS管D极瞬间浪涌冲击保护电路与MOS管的D极以及G极连通，且所述MOS管D极瞬间浪涌冲击保护电路实现如下功能：吸收当风机运行时产生的反电动势或浪涌冲击；所述泄压电路与MOS管的G极以及S极连通，且所述泄压电路实现如下功能：当没有控制电压或温度保险处于过温保护状态时，MOS管的G极电压传递到S极进行泄放，以实现关断MOS管。 现有技术中，汽车空调的风机调速通过调速模块来实现，但是在调速模块工作时会产生一定的发热量，当发热量达到一定程度时，调速模块中的温度保险会直接断开，以避免持续高温对汽车的其它部件的受损；而传统的两种过热保护方式，一种方案在热保护功能实现后调速模块便立即失效，而另一种方案则会导致温度保险因持续通入大电流而影响其自身的使用寿命，针对该类缺陷，申请人设计出一种新的汽车空调调速模块，保持温度保险串联在控制回路上的前提下，避免温度保险在过温保护时因持续通入大电流而降低其使用时寿命；具体地，使用时MOS管、温度保险、风机以及PCB板上的控制器构成一个闭合回路，而风机的正极连通12V电源后，其另一端与MOS管电连通，且在MOS管所在的闭合回路中设有风机调速开关电路，由于风机串联在闭合回路中，同时MOS管是一个受栅极电压控制的电子开关，在不同的电压下，MOS管的导通程度不一样，使得在风机调速开关电路中根据分压原理，总电压等于风机分的电压和风机调速开关电路分的电压之和，风机为感性负载，当工作电压较低时，交流电流就小，导致平均工作电流就小，风机的转速相对较低，反之，当风机调速开关电路分的电压较高时，导通程度就高，风机调速开关电路分得的电压减小，交流电流变大，导致平均工作电流变大，风机相应的转速就增高，最终实现对风机的调速。

使用时，MOS管、温度保险、风机以及PCB板上的控制器构成一个闭合回路，而风机的正极连通电源正极后，其另一端与MOS管中D极电连通，MOS管中S极与电源地连接，在不同的G极到S极的电压下，MOS管导通程度不一样，在闭合回路中表现出D极到S极之间的电压降不一样，从而使电路回路中的负载两端的电压降不一样；当MOS管G极电压较低时，导通程度较低，也就是说，D极到S极之间电压降U_DS就高，由于风机串联在MOS管回路中，根据分压原理，U_电源＝U_风机+U_DS，所以风机两端电压U_风机就低，由于风机为感性负载，当工作电压较低时，充电电流就小，导致平均工作电流就小，风机转速就低，反之，当MOS管G极电压较高时，导通程度较高，U_DS就低，所以风机两端电压U_风机就高，充电电流就大，导致平均工作电流就大，风机转速就高，因此，通过控制MOS管G极到S极之间不同电压，最终实现对风机的调速目的。

还包括电阻R₄，电阻R₄的一端与所述MOS管4的D极连通，电阻R₄的另一端与所述MOS管的R极连通。PCB板上的控制器输出的控制电压，通过MOS管的G极输入到温度保险处，然后进入MOS管G极，从而控制MOS管的导通状态，R₄能够对MOS管的D极电压进行反馈输出，控制器接收到反馈信号后，对控制电压进行微调，最终使MOS管处于设定条件下的一个固定导通状态，达到稳定的设定风速状态。

所述瞬间浪涌冲击保护电路包括MOS管的D极保护电路和MOS管的G极保护电路，所述MOS管D极瞬间浪涌冲击保护电路包括相互连接的电阻R₃与电容C₁、稳压二级管ZD₁、 稳压二级管ZD₂，电容C₁与MOS管的D极连通，电阻R₃与稳压二级管ZD₂的正极连接，稳压二级管ZD₂的负极与稳压二级管ZD₁的正极连接，稳压二级管ZD₁的负极与MOS管的S极连接。电阻R₃与电容C₁、稳压二级管ZD₁、稳压二级管ZD₂组成MOS管D极瞬间浪涌冲击保护电路，电容C₁具有隔直通交的作用，因此对瞬间浪涌冲击具有较好的保护作用，C₁的容抗加上R₃的阻抗串联组成稳压电路的偏置电阻，最终稳压值V＝VZD₁+0.3V，其中0.3V为ZD₂的正向压降，此稳压后的电压加到MOS管的G极，将MOS管瞬间打开，最终实现将MOS管的D极的瞬间浪涌冲击电压泄放到电源地；

所述瞬间浪涌冲击保护电路包括偏置电阻R₁、稳压二级管ZD₁、稳压二级管ZD₂以及平滑滤波电容C₂，所述偏置电阻R₁与稳压二级管ZD₂的正极连接、稳压二级管ZD₂的负极与稳压二级管ZD₁的正极连接、稳压二级管ZD₁的负极与MOS管的S极连接、平滑滤波电容C₂与MOS管G极和S极连接。MOS管G极瞬间浪涌冲击保护电路实现如下功能：当控制信号受到外界浪涌冲击干扰时，保护MOS管G极不被击穿。

所述泄压电路包括电压泄放电阻R₂、稳压二级管ZD₁、稳压二级管ZD₂以及平滑滤波电容C₂，电压泄放电阻R₂与稳压二级管ZD₂的正极连接、稳压二级管ZD₂的负极与稳压二级管ZD₁的正极连接，电压泄放电阻R₂与稳压二级管ZD₂的负极、稳压二级管ZD1的正极并联，平滑滤波电容C₂与稳压二级管ZD₂的负极、稳压二级管ZD₁的正极并联，稳压二级管ZD₁的负极与MOS管的S极连接。泄压电路中F₁为温度保险，平滑滤波电容C₂对MOS管G极的输入电压进行平滑滤波，当MOS管温度高于F₁的保护温度时，自动断开控制电压，MOS管G极电压(导通时栅源之间结电容产生)通过R₂到S极进行泄放，达到快速关断MOS管的目的，当温度恢复至F₁的启动温度时，重新连接控制电压，将MOS管打开。

在所述插座上端面上开有凹槽，在所述盖板下端面设有突起，所述突起在竖直方向上的长度小于所述凹槽的槽深，且所述突起在水平方向上的宽度小于所述凹槽的槽宽；当盖板与插座卡接时，突起置于凹槽内，在突起与凹槽之间形成一个截面呈L形的间隙，外形与该间隙相匹配的结构环氧胶嵌入所述间隙内。电子调速模块位于汽车空调进风道内，接口部分位于改风道外，工作时通过自身的电抗还调节风机的转速，同时自身的热量被风带走；但是由于外界的温度变化，会导致盖板表面凝结水珠，水珠多于一定量的时候会流入插座内部，导致调速功能失效；对此，申请人在盖板以及插座上设置相互配合的凹槽和突起，同时在突起与凹槽之间形成的间隙处设置L形的结构环氧胶，盖板与插座扣接时，突起对L形的结构环氧胶形成挤压，而结构环氧胶将突起的侧壁、底面分别对应凹槽的侧壁、底面进行粘接，增大插座内部与外界的隔绝面积，使得在盖板表面凝结的水珠无法进入插座内部，以保证插座内部电气元件的工作的稳定性。

在所述插座与散热器外壁的连接处通过耐高温硅胶密封。耐高温硅胶可在350℃左右的环境下保持其稳定性，在散热器正常传导热量的前提下，确保插座与散热器之间的密封性能，防止外界的水汽进入到插座内部。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型汽车空调电子调速模块，PCB板上的控制器能够控制闭合回路中MOS管处电压输出量，使得闭合回路中平均工作电流发生变化；

2、本实用新型汽车空调电子调速模块，温度保险放置在PCB板上的控制器的控制回路，控制回路中的电流较小，避免了温度保险持续通入大电流，以保证温度保险不会因自身的发热而影响其动作精度，同时避免了温度保险受大电流冲击而受损；

3、本实用新型汽车空调电子调速模块，PCB板上的控制器输出的控制电压，通过MOS管的G极输入到温度保险处，然后进入MOS管的G极，从而控制MOS管的导通状态，R₄能够对MOS管的D极电压进行反馈输出，控制器接收到反馈信号后，对控制电压进行微调，最终使MOS管处于设定条件下的一个固定导通状态，达到稳定的设定风速状态；

4、本实用新型汽车空调电子调速模块，在突起与凹槽之间形成的间隙处设置L形的结构环氧胶，盖板与插座扣接时，突起对L形的结构环氧胶形成挤压，而结构环氧胶将突起的侧壁、底面分别对应凹槽的侧壁、底面进行粘接，增大插座内部与外界的隔绝面积，使得在盖板表面凝结的水珠无法进入插座内部，以保证插座内部电气元件的工作的稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型的电气原理图；

图4为盖板与插座的局部连接图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-盖板、2-插座、3-散热器、4-MOS管、5-PCB板、6-硅胶垫、7-温度保险、8-结构环氧胶、9-耐高温硅胶。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1～4所示，本实施例包括散热器3、插座2以及与插座2相匹配的盖板1，所述插座2底部扣接在散热器3上，在所述插座2内设有PCB板5以及与PCB板5上的控制器电连接的MOS管4、温度保险7；还包括与PCB板上的控制器电连接的风机调速开关电路，工作时所述风机调速开关电路能够对MOS管进行电流调节；所述MOS管4包括R极、D极、G极以及S极，MOS管4的R极与PCB板上的控制器输出端电连接，MOS管4的S极接电源地，风机的正极接电源正极，风机的负极与MOS管4的D极连接，MOS管4的G极与PCB板上的控制器输入端电连接；所述风机调速开关电路包括瞬间浪涌冲击保护电路与泄压电路，且所述瞬间浪涌冲击保护电路分别与MOS管4的G极以及S极连通，且所述瞬间浪涌冲击保护电路实现如下功能：当控制信号受到外界浪涌冲击干扰时，保护MOS管4的G极与S极不被击穿而损坏；所述瞬间浪涌冲击保护电路与MOS管的D极以及G极连通，且所述瞬间浪涌冲击保护电路实现如下功能：吸收当风机运行时产生的反电动势或浪涌冲击；所述泄压电路与MOS管的G极以及S极连通，且所述泄压电路实现如下功能：当没有控制电压或温度保险7处于过温保护状态时，MOS管4的G极电压传递到S极进行泄放，以实现关断MOS管4。

现有技术中，汽车空调的风机调速通过调速模块来实现，但是在调速模块工作时会产生一定的发热量，当发热量达到一定程度时，调速模块中的温度保险会直接断开，以避免调速模块的受损；而传统的两种过热保护方式，一种方案在热保护功能实现后调速模块便立即失效，而另一种方案则会导致温度保险因持续通入大电流而影响其自身的使用寿命，针对该类缺陷，申请人设计出一种新的汽车空调调速模块，保持温度保险串联在控制回路上的前提下，避免温度保险在过温保护时因持续通入大电流而降低其使用时寿命；

具体地，使用时MOS管4、温度保险7、风机以及PCB板5上的控制器构成一个闭合回路，而风机的正极连通12V电源后，其另一端与MOS管4电连通，且在MOS管4所在的闭合回路中设有风机调速开关电路，由于风机串联在闭合回路中，同时MOS管4是一个受栅极电压控制的电子开关，在不同的电压下，MOS管4的导通程度不一样，使得在风机调速开关电路中根据分压原理，总电压等于风机分的电压和风机调速开关电路分的电压之和，风机为感性负载，当工作电压较低时，交流电流就小，导致平均工作电流就小，风机的转速相对较低，反之，当风机调速开关电路分的电压较高时，导通程度就高，风机调速开关电路分得的电压减小，交流电流变大，导致平均工作电流变大，风机相应的转速就增高，最终实现对风机的调速。

使用时，MOS管4、温度保险7、风机以及PCB板5上的控制器构成一个闭合回路，而 风机的正极连通电源正极后，其另一端与MOS管中D极电连通，MOS管中S极与电源地连接，在不同的G极到S极的电压下，MOS管导通程度不一样，在闭合回路中表现出D极到S极之间的电压降不一样，从而使电路回路中的负载两端的电压降不一样；当MOS管4的G极电压较低时，导通程度较低，也就是说，D极到S极之间电压降U_DS就高，由于风机串联在MOS管4回路中，根据分压原理，U_电源＝U_风机+U_DS，所以风机两端电压U_风机就低，由于风机为感性负载，当工作电压较低时，充电电流就小，导致平均工作电流就小，风机转速就低，反之，当MOS管G极电压较高时，导通程度较高，U_DS就低，所以风机两端电压U_风机就高，充电电流就大，导致平均工作电流就大，风机转速就高，因此，通过控制MOS管4的G极到S极之间不同电压，最终实现对风机的调速目的。

还包括电阻R₄，电阻R₄的一端与所述MOS管4的D极连通，电阻R₄的另一端与所述MOS管的R极连通。PCB板5上的控制器输出的控制电压，通过MOS管4的G极输入到温度保险处，然后进入MOS管4的G极，从而控制MOS管的导通状态，R₄能够对MOS管4的D极电压进行反馈输出，控制器接收到反馈信号后，对控制电压进行微调，最终使MOS管4处于设定条件下的一个固定导通状态，达到稳定的设定风速状态。

所述瞬间浪涌冲击保护电路包括MOS管4的D极保护电路和MOS管4的G极保护电路，所述MOS管4的D极瞬间浪涌冲击保护电路包括相互连接的电阻R₃与电容C₁、稳压二级管ZD₁、稳压二级管ZD₂，电容C₁与MOS4管的D极连通，电阻R₃与稳压二级管ZD₂的正极连接，稳压二级管ZD₂的负极与稳压二级管ZD₁的正极连接，稳压二级管ZD₁的负极与MOS管的S极连接。电阻R₃与电容C₁、稳压二级管ZD₁、稳压二级管ZD₂组成MOS管4的D极瞬间浪涌冲击保护电路，电容C₁具有隔直通交的作用，因此对瞬间浪涌冲击具有较好的保护作用，C₁的容抗加上R₃的阻抗串联组成稳压电路的偏置电阻，最终稳压值V＝VZD₁+0.3V，其中0.3V为ZD₂的正向压降，此稳压后的电压加到MOS管4的G极，将MOS管瞬间打开，最终实现将MOS管4的D极的瞬间浪涌冲击电压泄放到电源地；

所述瞬间浪涌冲击保护电路包括偏置电阻R₁、稳压二级管ZD₁、稳压二级管ZD₂以及平滑滤波电容C₂，所述偏置电阻R₁与稳压二级管ZD₂的正极连接、稳压二级管ZD₂的负极与稳压二级管ZD₁的正极连接、稳压二级管ZD₁的负极与MOS管4的S极连接、平滑滤波电容C₂与MOS管4的G极和S极连接。MOS管4的G极瞬间浪涌冲击保护电路实现如下功能：当控制信号受到外界浪涌冲击干扰时，保护MOS管4的G极不被击穿。

所述泄压电路包括电压泄放电阻R₂、稳压二级管ZD₁、稳压二级管ZD₂以及平滑滤波电容C₂，电压泄放电阻R₂与稳压二级管ZD₂的正极连接、稳压二级管ZD₂的负极与稳压二级管ZD₁的正极连接，电压泄放电阻R₂与稳压二级管ZD₂的负极、稳压二级管ZD1的正极并 联，平滑滤波电容C₂与稳压二级管ZD₂的负极、稳压二级管ZD₁的正极并联，稳压二级管ZD₁的负极与MOS管4的S极连接。泄压电路中F₁为温度保险7，平滑滤波电容C₂对MOS管4的G极的输入电压进行平滑滤波，当MOS管4温度高于F₁的保护温度时，自动断开控制电压，MOS管4的G极电压(导通时栅源之间结电容产生)通过R₂到S极进行泄放，达到快速关断MOS管4的目的，当温度恢复至F₁的启动温度时，重新连接控制电压，将MOS管打4开。

本实施例在所述插座2上端面上开有凹槽，在所述盖板1下端面设有突起，所述突起在竖直方向上的长度小于所述凹槽的槽深，且所述突起在水平方向上的宽度小于所述凹槽的槽宽；当盖板1与插座2卡接时，突起置于凹槽内，在突起与凹槽之间形成一个截面呈L形的间隙，外形与该间隙相匹配的结构环氧胶8嵌入所述间隙内。电子调速模块位于汽车空调进风道内，接口部分位于改风道外，工作时通过自身的电抗还调节风机的转速，同时自身的热量被风带走；但是由于外界的温度变化，会导致盖板1表面凝结水珠，水珠多于一定量的时候会流入插座2内部，导致调速功能失效；对此，申请人在盖板1以及插座2上设置相互配合的凹槽和突起，同时在突起与凹槽之间形成的间隙处设置L形的结构环氧胶8，盖板1与插座2扣接时，突起对L形的结构环氧胶8形成挤压，而结构环氧胶8将突起的侧壁、底面分别对应凹槽的侧壁、底面进行粘接，增大插座2内部与外界的隔绝面积，使得在盖板1表面凝结的水珠无法进入插座2内部，以保证插座2内部电气元件的工作的稳定性。

作为优选，在所述温度保险7与PCB板5之间还设有硅胶垫6，硅胶垫6能够避免温度保险7自身散发的热量对PCB板造成影响，降低插座2内各电子元器件的受损几率。

作为优选，耐高温硅胶9可在350℃左右的环境下保持其稳定性，在散热器3正常传导热量的前提下，确保插座2与散热器3之间的密封性能，防止外界的水汽进入到插座2内部。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。