专利名称：汽车玻璃升降电机保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种对汽车玻璃升降电机的保护设备，属于汽车附件制造的技术 领域。
背景技术：
汽车玻璃升降有手动、电动两种，是每辆汽车必备的功能，在电动功能下，由 于种种原因会烧坏电机，给生产者、使用者带来不便，目前对这种电机还没有相应的保 护器。
发明内容技术问题本实用新型的发明目的就是提供一个结构简单、可靠性高的汽车玻 璃升降电机保护器。技术方案电机保护的方案有多种，汽车有左门、右门，因此，控制分单路控 制(每辆车有二只)，或双路控制(每辆车一只)。本实用新型的汽车玻璃升降电机保护器，包括信息采集电路、信息处理电路和 驱动电路；其中信息采集电路有两路，其中一路信息采集电路包括第一采样电阻和由滤波第一 电容，第二滤波电阻、第二滤波电容组成Π滤波器，另一路信息采集电路包括第十一采样电阻和由滤波第十一电容，第十二滤波电 阻、第十二滤波电容组成Π滤波器；信号处理电路有两路，其中一路的第一放大器和一系列阻容元件组成的比较 器，第二电容上的输出电压经第三电阻、第四电阻分压在第四电阻上获得比较参考电压 相比较，作为正反馈的第五电阻接在第一放大器的第1脚和第3脚上；另一路信号处理电路的第二放大器和一系列阻容元件组成的比较器，第二电容 上的输出电压经第三电阻、第四电阻分压在第四电阻上获得比较参考电压相比较，作为 正反馈的第五电阻接在第二放大器的第7脚和第5脚上；驱动电路由第二放大器构成的时基电路、第一晶体管、第十一晶体管和继电器 或大功率三极管组成，比较器输出一负跳变信号触发时基电路工作，并输出正脉冲方 波，经第八电阻、第十八电阻加到第一晶体管、第十一晶体管的基极，第一晶体管、第 十一晶体管的集电极接继电器线包的工作模式下使继电器触点断开，此时马达断流而停 转。所述的驱动电路中，时基电路输出正脉冲方波经第八电阻、第十八电阻加到第 一晶体管、第十一晶体管的基极，第一晶体管、第十一晶体管的集电极通过第九电阻、 第十九电阻到电源，而此时第一晶体管、第十一晶体管的集电极分别连接第二晶体管、 第十二晶体管的栅极，使得第二晶体管、第十二晶体管截止，从而使得第一马达或第二 马达断流而停转。[0012]所述的第二时基电路、第一时基电路中，采用复位电阻、复位二极管、复位电 容构成强制复位电路，其中复位电阻、复位二极管并联接在第二时基电路的第10脚和14 脚上，第一时基电路第4脚与第二时基电路的第10脚相连接，复位电容的一端接第二时 基电路的第10脚，另一端接地，保证保护器一开机就进入正常工作状态。所述的第一晶体管的集电极与电源之间正向串连第一反峰吸收二极管，所述的 第二晶体管的集电极与电源之间正向串连第二反峰吸收二极管，防止当马达停转时，产 生高反压，打穿晶体管。有益效果本实用新型的有益效果是电路简洁、性能可靠、起控性佳。电路简洁本电路采用1只LM358、1只NE556、2只继电器(继电器方案)、
2只小功率三极管外加普通阻容、普通二极管组装在43x51—块小的印制板上，推入在长 χ宽χ高为58x48x31的小塑料盒内。性能可靠电路采用的都是常用电路，采用最佳设计如图示(1、2)，如正反馈 的采用，当ICl-I输入负端2脚电压低于运放的正端3脚的电压，输出为高电平，一旦电 机停转，在采样电阻上的压降经滤波器平滑滤波后使得负端电压大于电阻R4上的比较电 压，该运放电路就翻转，输出端电压由高变低，该负跳变电压反映在运放电路的正输入 端比较电压降低，这样更有利于运放电路的翻转。起控性佳是由于汽车上电器繁多、干扰多，往往一开机时基电路输出电平不 定，有高有低，也就是说三极管Ql (Qll)受不定信号的驱动，使得继电器或大功率三极 管一开机也处在不稳定状态、起控性不稳，由于采用了最高级别的中断电路，使得时基 电路输出一开机始终是低电平，保证了继电器或大功率三极管均处在常通状态。使用者 可以随心所欲操控玻璃升降。
图1是本实用新型电机保护器的继电器驱动方案的电原理图。图2是本实用新型电机保护器的大功率三极管驱动方案的电原理图。
具体实施方式
本实用新型的汽车玻璃升降电机保护器包括信息采集、信号处理、驱动电路； 其中信息采集电路有两路一路信息采集电路包括第一采样电阻Rl和由第一滤波电容 Cl、第二滤波电阻R2、第3滤波电器C3组成的Π滤波器；另一路信息采集电路包括第 十一采样电阻Rll和由第十一滤波电容C11，第十二滤波电阻R12，第十二滤波电容C12 组成的Π滤波器。信号处理电路有两路其中一路的第一放大器ICl-I和一系列阻容元件组成的 比较器，第二电容C2上的输出电压经第三电阻R3、第四电阻R4分压在第四电阻R4上 获得比较参考电压相比较，正反馈的第五电阻R5连接在第一放大器ICl-I的第1脚和第 3脚上；另一路信号处理电路的第二放大器IC1-2和一系列阻容元件组成的比较器，第 十二电容C12上的输出电压经第十三电阻R13、第十四电阻R14分压在第十四电阻R14参 考电压相比较，正反馈电阻R15连接在第二放大器IC1-2的第7脚和第5脚上。驱动电路有继电器方式和大功率三极管方式。继电器方式也分两路驱动其中一路由第一时基电路IC2-1，第一晶体管Q1，第一继电器CDl;另一路由第二时基点路 IC2-2，第十一晶体管Q11、第十一继电器CD11。大功率三极管方式也分两路驱动，其 中一路由第一时基电路IC2-1，第一晶体管Q1，第二大功率三极管Q2;另一路由第二时 基点路IC2-2、第十一晶体管Q11，第十二大功率三极管Q12组成。第一采样电阻Rl上的电信号经Π滤波器平滑过滤后送至比较器ICl的负端即2 脚，与电阻ROl、电容C02的输出电压经第三电阻R3、第四电阻R4分压在比较器3脚 (比较器正端)相比较，比较器负端2脚的输入电压小于比较器正端3脚电压，比较器输 出端1脚输出高电平，时基电路输入端6脚只有负跳变信号才起作用。因此只要比较器调 整到电机正常工作下比较器输入端负端电平小于正端电平就行。而当电机运转受阻在采 样电阻上获取一过流信号，经滤波器平滑过滤后在比较器负端的电平大于正端的电平， 比较器ICl翻转，输出端1脚输出一负跳变信号，送到时基电路IC2的6脚，时基电路工 作，IC2的5脚输出一个正脉冲方波，经R8使第一晶体管Ql导通，继电器动作，触点断 开，电机电流回路切断，电机不工作，采样电阻上信号为0，在比较器IC的输入负端电 压为0V，比较器负端电压比正端电压低，比较器输出端1脚恢复到高电平，对时基电路 不起作用，此时时基电路由定时的第七电阻R7和第六电容C6定时运行，定时电路一旦 输出为0电平，第一晶体管Ql截止，继电器就接通电机供电电源。这里要着重说明一下(1)汽车上用电器繁多，电磁干扰杂乱无章，为了确保一开机即正常工作，也即 打开电源开关，电机升降，由操控者随心所欲，前提是必须保证继电器是闭合状态或大 功率三极管是导通状态。因此给时基电路配了复位电阻R02、复位二极管D02、复位电 容C03电路，请阅附图1、2。(2)如图1，配置了灭弧电路的第三二极管D3、第十三二极管D13配以第七电容 C7、第十七电容C17;第三二极管D3、第十三二极管D13解决继电器触点断开，电机线 卷上产生的高反压，第七电容C7、第十七电容C17使得继电器触点在低电压下动作。(3)如图2中的第一反峰吸收二极管(D2)、第二反峰吸收二极管D12消除第二 晶体管(Q2)、第十二晶体管(Q12) —旦截止，电机线卷产生反电势。打穿第二晶体管 (Q2)、第十二晶体管(Q12)，这是第二晶体管(Q2)、第十二晶体管(Q12)的保护电路。(4)如图1、2。比较器中反馈电阻即第五电阻R5、第十五电阻R15接成正反馈 形式，反应更敏捷，输出波形更陡，工作更稳定。(5)本产品采用8V三端稳压器Ul，一则给比较器，时基电路供电，二则该8V 电压正是第一晶体管Ql截止时集电极电压，也即第二晶体管Q2大功率管的允许的输入 电压，几方面都要兼顾到。根据用户要求，电机瞬间电流达7Α左右要起控保护，为图1所示，采样电阻Rl =0.1Ω, VRl = 0.7V,电源电压为21.6V，反馈回路电路不计，比较电平VR4(R14)= 9V/(5.1kQ+0.43kQ)^0.43kQ = 0.7V, 一旦瞬间电流大于7A，比较器负端电平大于正端
电平，比较器输出负跳变信号，启动了保护功能。
权利要求1.一种汽车玻璃升降电机保护器，其特征在于该保护器包含信息采集电路、信息处 理电路和驱动电路；其中信息采集电路有两路，其中一路信息采集电路包括第一采样电阻(Rl)和由滤波第一 电容(Cl)，第二滤波电阻(R2)、第二滤波电容(C2)组成Π滤波器，另一路信息采集电路包括第十一采样电阻(Rll)和由滤波第十一电容(Cll)，第十二 滤波电阻(R12)、第十二滤波电容(C12)组成Π滤波器；信号处理电路有两路，其中一路的第一放大器(ICl-I)和一系列阻容元件组成的比 较器，第二电容(C2)上的输出电压经第三电阻(R3)、第四电阻(R4)分压在第四电阻 (R4)上获得比较参考电压相比较，作为正反馈的第五电阻(R5)接在第一放大器(ICl-I) 的第1脚和第3脚上；另一路信号处理电路的第二放大器(IC1-2)和一系列阻容元件组成的比较器，第 十二电容(C12)上的输出电压经第十三电阻(R13)、第十四电阻(R14)分压在第十四电 阻(R14)上获得比较参考电压相比较，作为正反馈的第十五电阻(R15)接在第二放大器 (IC1-2)的第7脚和第5脚上；驱动电路由第二放大器(IC2)构成的时基电路、第一晶体管(Q1)、第十一晶体管 (Qll)和继电器或大功率三极管组成，比较器输出一负跳变信号触发时基电路工作，并 输出正脉冲方波，经第八电阻(R8)、第十八电阻(R18)加到第一晶体管(Ql)、第十一晶 体管(Qll)的基极，第一晶体管(Ql)、第十一晶体管(Qll)的集电极接继电器线包的工 作模式下使继电器触点断开，此时马达断流而停转。
2.根据权利要求1所述的汽车玻璃升降电机保护器，其特征在于所述的驱动电路中， 时基电路输出正脉冲方波经第八电阻(R8)、第十八电阻(R18)加到第一晶体管(Ql)、第 十一晶体管(Qll)的基极，第一晶体管(Ql)、第十一晶体管(Qll)的集电极通过第九电 阻(R9)、第十九电阻(R19)到电源，而此时第一晶体管(Ql)、第十一晶体管(Qll)的集 电极分别连接第二晶体管(Q2)、第十二晶体管(Q12)的栅极，使得第二晶体管(Q2)、第 十二晶体管(Q12)截止，从而使得第一马达(MOl)或第二马达(Μ02)断流而停转。
3.根据权利要求1所述的汽车玻璃升降电机保护器，其特征在于所述的第二时基电路 (IC2-2)、第一时基电路(IC2-1)中，采用复位电阻(R02)、复位二极管(D02)、复位电 容(C03)构成强制复位电路，其中复位电阻(R02)、复位二极管(D02)并联接在第二时基 电路(IC2-2)的第10脚和14脚上，第一时基电路(IC2-1)第4脚与第二时基电路(IC2-2) 的第10脚相连接，复位电容(C03)的一端接第二时基电路(IC2-2)的第10脚，另一端接 地，保证保护器一开机就进入正常工作状态。
4.根据权利要求1所述的汽车玻璃升降电机保护器，其特征在于所述的第一晶体管 (Ql)的集电极与电源之间正向串连第一反峰吸收二极管(D2)，所述的第二晶体管(Q2) 的集电极与电源之间正向串连第二反峰吸收二极管(D12)，防止当马达停转时，产生高 反压，打穿晶体管。
专利摘要汽车玻璃升降电机保护器包含信息采集电路、信息处理电路和驱动电路；其中信息采集电路包括采样电阻和由滤波电容、滤波电阻、滤波电容组成П滤波器；信号处理电路是由放大器和一系列阻容元件组成的比较器；驱动电路由时基电路、晶体管和继电器组成，电机运转受阻，大电流在采样电阻上产生停转信号，经滤波器平滑滤波使得比较器负端电压大于正端电压，比较器输出一负跳变信号触发时基电路工作，并输出正脉冲方波，经第八电阻(R8)或第十八电阻(R18)加到第一晶体管(Q1)或第十一晶体管(Q11)的基极，第一晶体管(Q1)或第十一晶体管(Q11)的集电极接继电器线包的工作模式下使继电器触点断开，此时马达断流而停转。
文档编号H02H7/085GK201805217SQ20102054384
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者张福荣 申请人:张福荣