专利名称：车用风机电子调速开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及调速开关，特别是利用车上直流风机进行调速的车用风机电子调速开关。
背景技术：
随着汽车工业的发展，汽车空调已迅速普及，目前空调用风机风量调节控制由一个风档开关和调速电阻加上辅助控制电路组成，风档开关分段切断串联在风机上的电阻丝来调节风速，使风机工作处于“低速风”、“中速风”、“高速风”等几种工况中。这种调速方式属于耗能调速，风机在中、低速时由电阻分压使风机实现降压调速，而此时，部分能量以热的形式在电阻上消耗掉，风档开关在切换过程中存在机械磨损和电弧灼伤(大电流工作)，故比较容易出现故障，另外，机械开关档位很有限，一般仅三档或四档风量，这些局限性越来越不适应现代的节能、人性化、智能化的控制要求。
发明内容
本实用新型的目的旨在克服现有的技术不足而提供一种利用车上直流风机，实现无级变速、实现真正节能控制和实现风速的量化显示的车用风机电子调速开关。
本实用新型的目的是这样实现的一种车用风机电子调速开关，包括安装支架11和外壳12，还包括在外壳12表面显露出与内部电路板连接的3～6个风量指示灯13、风扇指示灯14和调节电位器15，电路板由调节信号电路1，脉宽调制电路2，显示电路3，驱动电路4，功率输出电路5和电源电路6组成，其中显示电路3和脉宽调制电路2的输入分别接调节信号电路1的输入，而脉宽调制电路2的输出接驱动电路4的输入，驱动电路4的输出接功率输出电路5的输入，电源电路6向所述工作电路供电。
——所述调节信号电路1、脉宽调制电路2、显示电路3、驱动电路4、功率输出电路5和电源电路6的相互连接关系是电位器RP的1脚与电阻R12连接，电位器RP的2脚与电阻的R13连接，电阻R13与电阻R14连接；芯片U1的第4、6、8、10、脚和芯片U2的第5、7、10脚连接，又与电阻R13、R14连接，芯片U2的第9脚与电阻R15、R16、R17相连接，芯片U2的第4脚、11脚与电阻R11、R12连接，芯片U2的第6脚、8脚与电阻R19、二极管D2、电容C1连接，芯片U2的第1脚、2脚与电阻R20、三极管T1、T2的基极b连接，电阻R18与二极管D2连接，芯片U2的第14脚与电阻R17、R18连接，电阻R1与发光二极管LED1连接，LED1与芯片U2的第13脚连接，芯片U1的第14脚与发光二极管LED2连接，LED2与电阻R2连接，芯片U1的第13脚与发光二极管LED3连接，LED3与电阻R3连接，芯片U1的第1脚与发光二极管LED4连接，LED4与电阻R4连接，芯片U1的第2脚与发光二极管LED5连接，LED5与电阻R5连接，芯片U1的第5脚与电阻R6、R7连接，芯片U1的第7脚与电阻R7、R8连接，芯片第11脚与电阻R8、R9连接，芯片U1的第9脚与电阻R9、R10连接，电阻R6与R7连接，R7与R8连接，R8与R9连接，R9与R10连接，R10与R11连接，电阻R20与三极管T1、T2基极b相连接，三极管T1、T2发射极e相连接又与电阻R21相连接，大功率管T3的G与电阻R21相连接，T3的D二极管的D4接输出线OUT，电源的地与GND与大功率管T3的S脚、电容C1、C2芯片U1、U2的第12脚、电阻R14、R16、R12、三极管T2的C脚、稳定压管D1连接，电源的VC与二极D3、电阻R0、R1、R2、R3、R4、R5连接，电源的VD芯片U1、U2的第三脚、稳压管D1、电阻R0、R6、R18、R19、R20、电位器的三脚连接，电源B+与二极管D3、D4电容C2相连。
本实用新型的技术解决方案是，利用现代迅速发展的电力半导体器件技术，结合电子线路技术实现的电子调速开关，其结构特点是，所述电子调速开关由调节信号电路、脉宽调制电路、显示电路、驱动电路、功率输出电路组成，电源电路向所述工作电路供电。其中调节信号电路的输出分别同脉宽调制电路和显示电路的输入连接，而脉宽调制电路的输出与驱动电路的输入连接，所述驱动电路的控制信号同功率输出器件的控制极连接。
本实用新型的工作原理是通电后，旋动电位器RP，RP第2脚上产生的电压信号经电阻R13、R14配比后传输给芯片U1、U2，芯片U1根据该电压信号，做判断分析后驱动相应的风量指示灯即发光二极管。芯片U2根据该电压信号的高低，调制出对应宽度的脉冲方波信号，传输到三极管T1、T2的基极b，经T1、T2放大后输入到大功率T3的控制极G，从而驱动T3的D、S之间的通断。这样，电位器的旋转即引起T3控制极G的驱动脉冲占空比的变化，从而达到调节输出量的变化。电位器RP为无段线性器件，功率输出即为无级变化输出。当电位器RP逆时针旋转到底，即RP的1脚与2脚短接状态，2脚输出电压最低，芯片U1采集到该电压信号，便关闭所有发光二极管，这时风量指示为OFF状态；芯片U2采集到该电压信号，U2的1脚、2脚无脉冲输出，大功率管T3控制极G无信号，T3处完全关断状态。当电位器RP顺时针旋到底，即电位器RP的3脚、2脚短接状态，2脚输出电压最高，芯片U1采集到该电压信号，打开所有发光二极管，这时风量指示为全速，芯片U2采集到该电压信号，U2的1脚、2脚恒输出高电平，大功率管T3控制极恒有控制信号，T3处于完全开通状态。
本实用新型具有以下优点①制造成本控制15元左右，与现有机械开关和调速电阻价格比相对较低；②省了调速电阻，外围接线简单；③增加了风量指示，操作简单明了；④电子调速开关节能，属环保产品；⑤可以实现无级调速；⑥结构简单，加工制作方便，用途广泛，适合大批量生产；⑦电子调速开关属无触点开关，环氧封装，防潮耐振。
图1是本实用新型的电路框图；图2是图1的一种实施电路图；图3是本实用新型电子调速开关对车用直流风机进行控制的一种实际接线图；图4是本实用新型一种具体结构的立体示意图。
在图1～图4中TSMK-12/24V为电子调速开关，DCMOTOR为车用直流风机，IG为车上点火线，E为搭铁，D+为电机正极线，D-为电机负极线，1为调节信号电路，2为脉宽调制电路，3为显示电路，4为驱动电路，5为功率输出电路，6为电源电路，11为支架，12为外壳，13为风量指示灯，14为风扇指示灯，15为调节电位器，16为线束，17为接插件。
具体实施方式
根据型号大小，开模具，用冲床冲出外壳，预留出灯露出的空位，在内部安装已设计好的电路板、调节电位器和各显示灯，将灯露出外壳表面，电路板由调节信号电路1、脉宽调制电路2、显示电路3、驱动电路4和功率输出电路5组成，电源电路6向所述工作电路供电。
参见图2，所述调节信号电路组成是由电位器RP、电阻R12、R13、R14向芯片U1、U2传输调节电量信；所述显示电路是由电阻R1～R5，发光管LED1～LED5与芯片U1、U2连接组成；所述脉宽调制电路由R15～R19，二极管D2、电容C1和芯片U2连接组成；所述驱动电路，由电阻R20、R21，三极管T1、T2连接组成；功率输出电路由大功率管T3、二极管D4组成。显示电路2接收到调节信号电路1的电量信号后，进行量化显示，同时脉宽调制电路3根据调节信号电路1的电量信号进行脉冲宽度的调制，然后将调制好的脉冲送入驱动电路4，驱动电路处理后，再驱动大功率管工作。
本实用新型电子调速开关电路参照图2，电位器RP的1脚与电阻R12连接，电位器RP的2脚与电阻的R13连接，电阻R13与电阻R14连接；芯片U1的第4、6、8、10、脚和芯片U2的第5、7、10脚连接，又与电阻R13、R14连接，芯片U2的第9脚与电阻R15、R16、R17相连接，芯片U2的第4脚、11脚与电阻R11、R12连接，芯片U2的第6脚、8脚与电阻R19、二极管D2、电容C1连接，芯片U2的第1脚、2脚与电阻R20、三极管T1、T2的基极b连接，电阻R18与二极管D2连接，芯片U2的第14脚与电阻R17、R18连接，电阻R1与发光二极管LED1连接，LED1与芯片U2的第13脚连接，芯片U1的第14脚与发光二极管LED2连接，LED2与电阻R2连接，芯片U1的第13脚与发光二极管LED3连接，LED3与电阻R3连接，芯片U1的第1脚与发光二极管LED4连接，LED4与电阻R4连接，芯片U1的第2脚与发光二极管LED5连接，LED5与电阻R5连接，芯片U1的第5脚与电阻R6、R7连接，芯片U1的第7脚与电阻R7、R8连接，芯片第11脚与电阻R8、R9连接，芯片U1的第9脚与电阻R9、R10连接，电阻R6与R7连接，R7与R8连接，R8与R9连接，R9与R10连接，R10与R11连接，电阻R20与三极管T1、T2基极b相连接，三极管T1、T2发射极e相连接又与电阻R21相连接，大功率管T3的G与电阻R21相连接，T3的D二极管的D4接输出线OUT，电源的地与GND与大功率管T3的S脚、电容C1、C2芯片U1、U2的第12脚、电阻R14、R16、R12、三极管T2的C脚、稳定压管D1连接，电源的VC与二极D3、电阻R0、R1、R2、R3、R4、R5连接，电源的VD芯片U1、U2的第三脚、稳压管D1、电阻R0、R6、R18、R19、R20、电位器的三脚连接，电源B+与二极管D3、D4电容C2相连。
本实用新型中，芯片U1、U2采用LM339或Hi339，大功率管采用FR1010或FR3205。所述电路所有配件均为市场应用十分广泛的常规器件，均可市购。
权利要求1.一种车用风机电子调速开关，包括安装支架(11)和外壳(12)，其特征在于还包括在外壳(12)表面显露出与内部电路板连接的3～6个风量指示灯(13)、风扇指示灯(14)和调节电位器(15)，电路板由调节信号电路(1)、脉宽调制电路(2)、显示电路(3)、驱动电路(4)、功率输出电路(5)和电源电路(6)组成，其中显示电路(3)和脉宽调制电路(2)的输入分别接调节信号电路(1)的输入，而脉宽调制电路(2)的输出接驱动电路(4)的输入，驱动电路(4)的输出接功率输出电路(5)的输入，电源电路(6)向所述工作电路供电。
2.根据权利要求1所述的车用风机电子调速开关，其特征在于所述调节信号电路(1)、脉宽调制电路(2)、显示电路(3)、驱动电路(4)、功率输出电路(5)和电源电路(6)的相互连接关系是电位器RP的1脚与电阻R12连接，电位器RP的2脚与电阻的R13连接，电阻R13与电阻R14连接；芯片U1的第4、6、8、10、脚和芯片U2的第5、7、10脚连接，又与电阻R13、R14连接，芯片U2的第9脚与电阻R15、R16、R17相连接，芯片U2的第4脚、11脚与电阻R11、R12连接，芯片U2的第6脚、8脚与电阻R19、二极管D2、电容C1连接，芯片U2的第1脚、2脚与电阻R20、三极管T1、T2的基极b连接，电阻R18与二极管D2连接，芯片U2的第14脚与电阻R17、R18连接，电阻R1与发光二极管LED1连接，LED1与芯片U2的第13脚连接，芯片U1的第14脚与发光二极管LED2连接，LED2与电阻R2连接，芯片U1的第13脚与发光二极管LED3连接，LED3与电阻R3连接，芯片U1的第1脚与发光二极管LED4连接，LED4与电阻R4连接，芯片U1的第2脚与发光二极管LED5连接，LED5与电阻R5连接，芯片U1的第5脚与电阻R6、R7连接，芯片U1的第7脚与电阻R7、R8连接，芯片第11脚与电阻R8、R9连接，芯片U1的第9脚与电阻R9、R10连接，电阻R6与R7连接，R7与R8连接，R8与R9连接，R9与R10连接，R10与R11连接，电阻R20与三极管T1、T2基极b相连接，三极管T1、T2发射极e相连接又与电阻R21相连接，大功率管T3的G与电阻R21相连接，T3的D二极管的D4接输出线OUT，电源的地与GND与大功率管T3的S脚、电容C1、C2芯片U1、U2的第12脚、电阻R14、R16、R12、三极管T2的C脚、稳定压管D1连接，电源的VC与二极D3、电阻R0、R1、R2、R3、R4、R5连接，电源的VD芯片U1、U2的第三脚、稳压管D1、电阻R0、R6、R18、R19、R20、电位器的三脚连接，电源B+与二极管D3、D4电容C2相连。
专利摘要本实用新型涉及一种车用风机电子调速开关，其特征在于还包括在外壳表面显露出与内部电路板连接的3～6个风量指示灯、风扇指示灯和调节电位器，电路板由调节信号电路、脉宽调制电路、显示电路、驱动电路、功率输出电路和电源电路组成，其中显示电路和脉宽调制电路的输入分别接调节信号电路的输入，而脉宽调制电路的输出接驱动电路的输入，驱动电路的输出接功率输出电路的输入，电源电路向所述工作电路供电。本实用新型具有①制造成本控制在15元左右，与现有机械开关和调速电阻价格比相对较低；②省了调速电阻，外围接线简单；③增加了风量指示，操作简单明了；④电子调速开关节能，属环保产品；⑤可以实现无级调速；⑥结构简单，加工制作方便，用途广泛，适合大批量生产；⑦电子调速开关属无触点开关，环氧封装，防潮耐振。
文档编号H02P7/28GK2757426SQ20042010329
公开日2006年2月8日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者任生力, 段晓默 申请人:任生力, 段晓默