专利名称：一种汽车风扇电机的调速系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车风扇电机的调速系统。
背景技术：
汽车风扇作为汽车发动机散热系统的一部分，有着重要的作用，尤其是在天气炎热和空调工作的情况下，汽车风扇具有辅助散热的作用，可确保发动机及其润滑机构工作在最佳状态。而传统的汽车风扇，其转速可调性差，由于工作噪音和抖动等原因，设计时也限制了其最大输出功率，降低了散热效果，另外由于传统的汽车风扇一般只有高、低速两种工作状态，又是通过电阻限流来实现工作模式调整，这样既浪费了能源，又缩短了汽车风扇的使用寿命。
发明内容针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可实现无级调速、散热效果较好、电能利用率较高的汽车风扇电机调速系统。为实现上述目的，本实用新型提供了一种汽车风扇电机的调速系统，包括微处理控制器、温度传感器、电机驱动控制电路，其中微处理控制器上集成设置有信号接口、输入信号检测电路、温度自检电路、实时状态监测反馈电路、PWM信号输出电路、PWM信号放大电路、大功率MOS管，信号接口接收外部信号，并将信号传递给输入信号检测电路，温度自检电路与温度传感器电连接，输入信号检测电路接收信号，并通过与温度自检电路检测到的温度作比较，给出最佳转速控制信号，由PWM信号输出电路输送至PWM信号放大电路，PWM信 号放大电路接收并将信号放大后，输送给大功率MOS管，由大功率MOS管将放大后的信号输送给电机驱动控制电路，电机驱动控制电路用于控制驱动电机运转，实时状态监测反馈电路与电机驱动控制电路连接，用于实时监测电机运行的状态。本实用新型可进一步设置为所述的微处理控制器上还集成设有EMC抗干扰电路。本实用新型的有益效果是由于本实用新型所提供的汽车风扇电机的调速系统是由微处理控制器产生PWM信号来实现电机的驱动，因此不仅简化了原有电机的结构，而且PWM驱动方式能方便地改变脉冲周期长度和占空比，从而达到间接调节电机线圈有效电压的目的，实现无级调速；由于微处理控制器集成设有的温度自检电路与外部温度传感器连接，因此微处理控制器可根据检测到的温度，给出最佳的转速控制信号，从而增强散热效果和提高电能的利用率；微处理控制器集成设有的实时状态监测反馈电路对电机运行的状态进行实时监测，确保电路安全，有效地保障了汽车风扇电机的工作稳定性，延长了汽车风扇电机的使用寿命。
图I为本实用新型的原理框图；图2为本实用新型中信号接口的电路图；[0009]图3为本实用新型中微处理控制器的电路图；图4为本实用新型中温度采集的电路图；图5为本实用新型中大功率MOS管驱动和实时状态监测反馈电路；图6为本实用新型中电机驱动控制电路。
具体实施方式
如图I所示给出了一种汽车风扇电机的调速系统，包括微处理控制器、温度传感器、电机驱动控制电路，其中微处理控制器上集成设置有信号接口、输入信号检测电路、温度自检电路、实时状态监测反馈电路、PWM信号输出电路、PWM信号放大电路、大功率MOS管、EMC抗干扰电路，信号接口接收外部信号，并将信号传递给输入信号检测电路，温度自检电路与温度传感器电连接，输入信号检测电路接收信号，并通过与温度自检电路检测到的温 度作比较，给出最佳转速控制信号，由PWM信号输出电路输送至PWM信号放大电路，PWM信号放大电路接收并将信号放大后，输送给大功率MOS管，由大功率MOS管将放大后的信号输送给电机驱动控制电路，电机驱动控制电路用于控制驱动电机运转，实时状态监测反馈电路与电机驱动控制电路连接，用于实时监测电机运行的状态。如图2所示为信号接口电路图，采用车身12V电源连接至电机驱动控制电路，用以控制电机动作。ACC信号为微处理控制器工作所需外部电源，在熄火后也可最大程度降低系统静态电流，减小功耗。SINGLE接口为信号输入。如图3所示为微处理控制器的电路图，本实用新型采用PIC16F716微控制处理芯片，图中的20号接口为温度自检输入，RTl为负热敏系数的电阻器，随着温度的变化，微处理控制器可通过采集端口电压来计算环境温度。如图4所示为温度采集的电路图，SINGLE信号通过RlO和R12降压处理后到达微处理控制器的相应端口，便能计算得出所需要的转速强度。另外，微处理控制器也控制Q3三极管，实现与车身电脑的信息交换，用于反馈汽车风扇的工作情况。如图5所示为大功率MOS管驱动和实时状态监测反馈电路，PWM控制信号由微处理控制器的第11号端口输出，平时端口为高电平信号，Q7三极管一直处于导通状态，Q6三极管也就截止了，PWM_1处没有用于驱动功率管的高电压；当需要汽车风扇工作时，端口输出有低电平，Q7截止，导致Q6导通，电容C29处的高电压就通过R7和Q6输入到大功率MOS管控制端，电机便可工作。一旦电机工作，升压电路也开始有效，C29正极得到足够的电压值，确保功率管工作在高效导通状态。电机的工作状态M1_0UT，通过R29和R30电阻降压后到达微处理控制器的2号端口，用于检测短路等信号。一旦得到错误信息，便可要求微处理控制器作出相应处理，保持整个系统的稳定安全。如图6所示为电机驱动控制电路，车身电源通过滤波后，连接到大功率MOS管一端(漏极)，当大功率MOS管的栅极PWM_1和PWM_2为有效控制电压时，大功率MOS管便导通，汽车风扇开始工作，PWM信号占空比变化时，就进入调速状态。为了使汽车风扇工作顺畅平稳，电路中加入了多个电容和电感作为储能元件，C18 C22并联使用，提高了效率，延长了使用寿命。D3和D4作为续流二极管，保证了整个系统的抗干扰能力，延长电机使用寿命。为了防止电源反接，引起大功率MOS管与二极管等元件烧毁，导致系统崩溃，电路中还加入了防反接设计，只有当电源极性正确时，Q4才导通，所述的微处理控制器上还集成设有EMC抗干扰电路 ，确保了整个系统的稳定可靠。
权利要求1.一种汽车风扇电机的调速系统，其特征在于包括微处理控制器、温度传感器、电机驱动控制电路，其中微处理控制器上集成设置有信号接口、输入信号检测电路、温度自检电路、实时状态监测反馈电路、PWM信号输出电路、PWM信号放大电路、大功率MOS管，信号接口接收外部信号，并将信号传递给输入信号检测电路，温度自检电路与温度传感器电连接，输入信号检测电路接收信号，并通过与温度自检电路检测到的温度作比较，给出最佳转速控制信号，由PWM信号输出电路输送至PWM信号放大电路，PWM信号放大电路接收并将信号放大后，输送给大功率MOS管，由大功率MOS管将放大后的信号输送给电机驱动控制电路，电机驱动控制电路用于控制驱动电机运转，实时状态监测反馈电路与电机驱动控制电路连接，用于实时监测电机运行的状态。
2.根据权利要求I所述的一种汽车风扇电机的调速系统，其特征在于所述的微处理控制器上还集成设有EMC抗干扰电路。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车风扇电机的调速系统，包括微处理控制器、温度传感器、电机驱动控制电路，由于所述的调速系统是由微处理控制器产生PWM信号来实现电机的驱动，因此不仅简化了原有电机的结构，而且PWM驱动方式能方便地改变脉冲周期长度和占空比，达到间接调节电机线圈有效电压的目的，实现无级调速；微处理控制器集成设有的温度自检电路与外部温度传感器连接，因此微处理控制器可根据检测到的温度，给出最佳的转速控制信号，从而增强散热效果和提高电能的利用率；微处理控制器集成设有的实时状态监测反馈电路对电机运行的状态进行实时监测，确保电路安全，有效地保障了汽车风扇电机的工作稳定性，延长了汽车风扇电机的使用寿命。
文档编号H02P27/04GK202374214SQ201120553839
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者孟维勇, 戴学志, 胡忠球 申请人:浙江松田汽车电机系统有限公司