专利名称：汽车电动窗机控制操作电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车电动窗机的控制操作电路，用于控制操作玻璃的升降，特别是在堵转时能够自动断电。
汽车汽车电动窗机的控制操作电路，用于控制各种高级轿车、越野车和面包车上的玻璃升降，以替代手摇升降玻璃，实现门窗玻璃的自动升降，从而提高车辆的豪华舒适和自动化程度，目前国外的中高档轿车已普遍采用了电动升降机构，但国外的电动升降机构无电子断路器，采用的方法有两种，一是不要断路器，要求电机允许长期堵运行，允许堵转时间必须≥15分钟，这就增加以电机的制造难度和制造成本，其实即使是堵转可以大于15分钟，也不能保证电机不烧，因为升降电机属于驱动电机，断续工作制，而不是力矩电机，当电机堵转超过规定时间以后就会烧坏，所以这种要求的保护作用是非常有限的；二是采用双金属热断路器，这种断路器利用双金属的热变形原理，堵转时电流很大，双金属片触点因过载发热产生形变而断开，从而起到堵转断电的作用，这种断路器的主要缺点是瓜迟钝，最短的动作时间为8秒，复位时间为5位，如开关长期按下，断路器就会合8秒，断5秒……长期持续下去，合唱民机长期过载而烧坏，当断开后想立即升降则不可能，必须等到开关冷却复位。
本发明的目的即在于提供一种汽车电动窗机的控制操作电路，设置有堵转断路器，使用安全，成本低廉，动作灵敏可靠。
本发明的目的通过以下技术方案来实现一种汽车电动窗机控制操作电路，由开关和堵转断路器组成，堵转断路器包括两个对称的控制电路，一路控制玻璃的上升，另一路控制玻璃的下降，电源极性的换向是由操作开关实现的，电机回路中串联两个取样电阻R1、R2，电机回路中还串联了断路继电器的常闭触点J，电机的一端接入电容C3与继电器的常闭触点J并联，C3作为灭弧电容，保护触点，电阻R4和电容C2、电阻R3和电容C1分别构成积分延时电路，二极管D1、D2的阳极分别与两公共端相连，二极管阴级连两个稳压二极管D3、D4，两个稳压二极管的阴极接至继电器J的控制端，可控硅V1、V2的阳极与继电器J的控制端相连，阴极分别接两公共端，控制端接积分延时电路。电机回路中串联两个取样电阻R1、R2，用以检测电机的堵转电流，R1完成上升堵转电流的取样，R2完成下降堵转电流的取样，断路继电器的常闭触点J也串在电机回路中，用以实现断路操作，三极管V3、V4的集电极分别串有电阻R4、R7和R3、R3，R4、R7、或R3、R8的作用是对放大后的取样电压进行分压，同时集电极电流在R4、R7或R3、R8上产生压降，R7或R8上的压降即是断电触发信号，D1、D2用于为继电器J提供动作通路，D1、D2二极管阴极连两个稳压二极管D3、D4，两个稳压二极管的阴极接至继电器J的控制端，D3、D4是继电器J的续流二极管，用以限制继电器J复位时产生的自感电势，R4、C2、及R3、C1构成积分延时电路，可控硅的阳极与继电器J的控制端相连，阴极接各公共端，控制端接积分延时电路的输出端。
图1为汽车电动窗机的控制操作电路的电路原理图。
图2为汽车电动窗机的控制操作电路的较佳电路图。
下面结合附图对本发明作进一步的描述如图1所示控制操作电路有四个接线，其中两个接线接开关，另两个接线与电机相连，控制操作电路由两个对称的控制电路组成，一路控制玻璃的上升，另一路控制玻璃的下降，电机回路中串联两个取样电阻R1、R2，电机回路中还串联了断路继电器的常闭触点J，电机的一端接入电容C3与继电器的常闭触点J并联，C3作为灭弧电容，保护触点，电阻R3和电容C1、电阻R4和电容C2分别构成积分延时电路、二极管D1、D2的阳极分别与两公共端相连，二极管阴级连两个稳压二极管D3、D4，两个稳压二极管的阴极接至继电器J的控制端，可控硅V1、V2的阳极与继电器J的控制端相连，阴极接各公共端，控制端接积分延时电路。
如图2所示，其中开关供司乘人员操作之用，其余部分是一个堵转断路器，对控制电路的工作要求是当玻璃到顶或到底时，能自动快速地切断电机电源，要能自动断电，就必须具备自动检测功能，所以断路器实际上是一个完整的自动控制系统，又由于被动上下运动是靠电机正反转来实现的，这就要求断路器无论是电源正接或反接均能工作，即它必须是一个双向控制部件，玻璃到位后，电机停转，如操作开关继续按下，则电机就处于超负荷的通电堵转状态，根据电机学可知，电机中的电枢电流由下式决定I=V-ER=V-C6ΦnR]]>式中I电枢电流V电源电压E电枢反电势R电枢内阻n电枢的转速C3电势系数Φ气隙磁通从上式可看出当电机堵转时，n＝0时，于是E＝0，则I=VR,]]>此时电枢电流很大，所以只要我们能检测出堵转时的电流，并以此控制一个断路断电器，就可实现堵转断电的目的，如图2，电源极性的换向是由操作开关实现的，控制操作电路由对称的两个电路组成，一路控制玻璃的上升，另一路控制玻动的下降，R1、R5、V3、R4、R7、C2、D5、V1、D2为上升控制电路，R2、R6、V4、R3、R8、C1、D6、V2、D1为下降控制电路，下面着重介绍当开关接到上升端时的工作过程，开关接到下降端时与其完全相同，不再赘述。电机回路中串联两个取样电阻R1、R2，用于检测电机的堵转电流，R1完成上升堵转电流的取样，R2则完成下降堵转电流以的取样，断路继电器的常闭触点也串在电机回路中，当开关接到上升端时，电流通过R1，J流入电机做功，并产生力矩，同时该电流在R1上形成一个压降，此为取样电压，正常运行时因电流很小，取样电压＜0.7V，不足以使三极管V3导通，V3中无电流流过，而当电机堵转时，电流急剧增加，此时取样电压IR＞0.7V，于是V3导通并饱和，集电极电流IC1，在R4和R7上产生压降，R7上的压降即是断电触发信号，D2为继电器提供动作通路，二极管阴极连两个稳压二极管D3、D4，两个稳压二极管的阴极接到继电器J的控制端，D3、D4是继电器的续流二极管，用以限制继电器J复位时产生的自感电势，R4、C2构成积分延时电路，可控硅的阳极与继电器J的控制端相连，阴极接各公共端，三级管V3的基极还可串电阻R3，用以保护三级管V3的be结，当取样电压＞0.7V时，由于be结的钳位作用基极电流会很大，可能烧坏三极管，接入R3后，超过部分的电压就降在它的上面，从而保护了三极管，在电机的一端可接入一电容C3，与继电器的常闭触点并联，C3的作用是灭弧电容，保护触点，堵转时电机电流最大，此时强制断电因电枢自感的作用会打火拉弧，烧坏触点，接上C3后，它吸收了断电时电枢的能量，从而达到了灭弧保护触点的目的，稳压二极管D3、D4可用一个电阻或电容代替，积分延时电路的输出端可接稳压二极管D5，可进一步缩短起动电流的作用时间，以提高电路的可靠性。当R7上的压降，即断电触发信号，当此电压达到稳压管D5的击穿值加0.7V时，可控硅V1被触发，继电器J动作，其常闭触点J切断电机电源，这就实现了自动断电操作。R4、R7的作用是对放大后的取样电压进行分压，以取得断电触发信号，同时还和C2构成积分延时电路，再加上稳压管的阀值以躲过电机起动时的误触发信号。其原理是起起动瞬间与堵转的情况相同，电机转速为0，电流很大，取样电阻上仍然产生一个大电压，V3仍然要输出一个大触发电压，可是这触发电压是我们不需要的，如不将其抑制掉，它将会触发可控硅，使J动作，其结果是一按下开关就断电，电机根本转不起来。但电机的起动时间很短，而堵转时间则可以较长，接入C2后，如果我们使延迟时间大于起动时间，在起动过程结束时C2上的电压尚未达到稳压阀值+0.7V，这样可控硅V1，就不会被触发，而起动过程一结束，取样电压又马上降下来，V3恢复截止，在电机稳定运行的过程中，V3一直截止，直到玻璃到位堵转时V3，又饱和导通，由于堵转时间可以较长，在堵转的过程中，电容C2的电压会很快充到稳压，二极管阀值之上而触发可控硅，从而完成了断电操作，该电机起动时间为t1，延迟时间为t2，堵转时间为t3，只要满足t3＞t2＞t1，该断路器就可以躲过起动电流而只在堵转时动作。
从上面的叙述可以看出，本发明具有如下优点，动作灵敏可靠，动作时间≤0.1S，10mm可连续断电1000次，K可靠性为100％，断电后如开关不复位，断路器将保持断开，直到开关复位时断路器才复位，因而任何情况下都不会损坏电机及其它部件，更不会夹伤司乘人员，使用极为安全，使用寿命长，前后门电子断路器的寿命试验表明均＞500000个循环。
权利要求
1.一种汽车电动窗机控制操作电路，由开关和堵转断路器组成，其特征在于堵转断路器有四个接线，其中两个接线接开关，另两个接线与电机相连，控制操作电路由两个对称的拉制电路组成，一路控制玻璃的上升，另一路控制玻璃的下降，电机回路中串联两个取样电阻R1、R2，电机回路中还串联了断路继电器的常闭触点J，电机的一端接入电容C3与继电器的常闭触点J并联，C3作为灭弧电容，保护触点，电阻R4和电容C2、电阻R3和电容C1分别构成积分延时电路、二极管D1、D2的阳极分别与两公共端相连，二极管阴级连两个稳压二极管D3、D4，两个稳压二极管的阴极接至继电器J的控制端，可控硅V1、V2的阳极与继电器J的控制端相连，阴极分别接公共端，控制端接积分延时电路。
2.根据权利要求1所述的汽车电动窗机控制操作电路，其特征在于每个控制电路中可设置三极管V3、V4对取样电阻R1、R2的取样信号进行放大，三极管V3、V4的基极可串电阻R5、R6可保护三极管V3、V4的be结。
3.根据权利要求2所述的汽车电动窗机控制操作电路，其特征在于所述的三极管V3、V4的集电极可串电阻R7、R8用以对放大后的取样电压进行分压，以取得断电触发信号。
4.根据权利要求1所述的汽车电动窗机，其特征在于稳压二极管D3、D4可用一个电阻或电容代替。
5.根据权利要求1所述的汽车电动窗机控制操作电路，其特征在于积分延时电路的输出端可接两个稳压二极管D5、D6，可进一步缩短起动电流的作用时间，以提高电路的可靠性。
全文摘要
本发明公开了一种汽车电动窗机的控制操作电路,包括开关和堵转断路器,堵转断路器由两个对称的控制电路组成,分别控制玻璃的上升和下降,电源极性的换向是由操作开关实现的,该控制操作电路动作灵敏可靠,使用寿命长,使用极为安全,使用该电路的窗机不会夹动司乘人员的手或头,该系统还可移植在汽车以外。
文档编号H01H75/00GK1180233SQ9611774
公开日1998年4月29日 申请日期1996年10月10日 优先权日1996年10月10日
发明者文元洪, 陈顺凯 申请人:四川省南充市汽车电动窗机厂