汽车车窗电机控制电路的制作方法
【专利摘要】汽车车窗电机控制电路。结构简单，开窗速度可控且电磁干扰小。包括电源保护单元、功率单元、控制单元和换向单元，控制单元包括MCU，换向单元包括控制车窗上升的继电器K1和控制车窗下降的继电器K2；功率单元包括滤波电路和调速控制电路，调速控制电路包括集成MOSFET智能开关、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二级管D3和电容C10；集成MOSFET智能开关设有信号接口一、信号接口二、信号接口三和信号接口四。本实用新型中，由于在换向过程中，电机回路是没有通电的，所以就不会产生电磁干扰；又因为本案中采用集成MOSFET智能开关代替现有技术中的分立器件，使得生产成本大幅降低，可靠性增强。
【专利说明】汽车车窗电机控制电路【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车车窗电机控制电路的改进。
【背景技术】
[0002]随着我国汽车工业的不断发展，汽车的舒适性，交互性，质量也在不断的提高，人们对汽车的可控性要求也越来越高，开车过程中人们常会对车窗进行频繁的开关控制，目前国内的大部分厂家的车窗控制都直接采用继电器控制方式，这种方式速度不可调，可操控性差，同时继电器也是带电换向，容易产生较大的电磁干扰大，而且不能与其他系统进行有效的数据交互。
实用新型内容
[0003]本实用新型针对以上问题，提供了一种结构简单，开窗速度可控且电磁干扰小的汽车车窗电机控制电路。
[0004]本实用新型的技术方案是:包括电源保护单元、功率单元、控制单元和换向单元，所述控制单元包括MCU，所述换向单元包括控制所述车窗上升的继电器Kl和控制所述车窗下降的继电器K2，所述换向单元与所述电机相连；
[0005]所述功率单元包括滤波电路和调速控制电路，所述调速控制电路包括集成MOSFET智能开关、电阻R2、电阻R 3、电阻R4、二级管D3和电容ClO ；
[0006]所述集成MOSFET智能开关前端连接所述滤波电路、后端连接所述换向单元和所述二级管D3输入端，所述二级管D3输出端接地；；所述集成MOSFET智能开关设有信号接口一、信号接口二、信号接口三和信号接口四；
[0007]所述电阻R2的输入端连接所述信号接口一、输出端接地；
[0008]所述电阻R3的输入端连接所述信号接口二、输出端连接所述MCU的一个I/O接Π ；
[0009]所述电阻R4的输入端连接所述信号接口三、输出端连接所述MCU另一个I/O接Π ；
[0010]所述电容ClO的输入端连接所述信号接口四、输出端接地。
[0011]所述集成MOSFET智能开关包括温度保护电路，过流保护电路。
[0012]所述电源保护单元的正极接入端设有二极管D1。
[0013]所述电源保护单元的负极接入端设有场效应管Q1。
[0014]所述滤波电路包括电容Cl、电容C2、电感L1、电容C3、电容C4和电容C5 ；
[0015]所述电源保护单元连接所述电容Cl的输入端，所述电容Cl的输入端同时也连接所述控制单元，所述电容Cl的输出端接地，所述电容C2与所述电容Cl并联，所述电容C2的输入端与连接所述电感LI的输入端，所述电感LI的输出端连接所述电容C3的输入端相连，所述电容C3的输出端接地，所述电容C4与所述电容C3并联，所述电容C5与所述电容C3并联，所述电容C5的输入端连接所述集成MOSFET智能开关的前端。[0016]本实用新型中，所述MCU通过I/O通信口接收外部的调控信号(车窗的方向、速度)先产生一个低电平，通过所述电阻R4输入到所述集成MOSFET智能开关，使得所述集成MOSFET智能开关停止工作，然后再发送方向信号控制继电器工作(使车窗换向)，之后再发送高电平，通过所述电阻R4输入到所述集成MOSFET智能开关，使得所述集成MOSFET智能开关正常工作，接着MCU产生PWM信号，集成MOSFET智能开关通过电阻R4接收PWM信号、根据所接收的PWM信号对换向单元主回路进行相应的通断控制，已达到控制电机转速的目的。由于在换向过程中，电机回路是没有通电的，所以就不会产生电磁干扰；又因为MOSFET工作在饱和区，所以系统的损耗非常低，这可以有效的节能和提高产品的寿命。本案中采用集成MOSFET智能开关代替现有技术中的分立器件，使得生产成本大幅降低，可靠性增强，同时本案中调速单元在开机自检过程中，能及时将故障信息通过MCU传输给车辆控制单元，做出预警，提高系统的安全性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的功能框图，
[0018]图2是本实用新型的电路原理图；
[0019]图中方向I是上升方向，方向2是下降方向。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型如图1-2所示
[0021]I包括电源保护单元、功率单元、控制单元和换向单元,所述控制单元包括MCU,所述换向单元包括控制所述车窗上升的继电器Kl和控制所述车窗下降的继电器K2，所述换向单元与所述电机相连；
[0022]所述功率单元包括滤波电路和调速控制电路，所述调速控制电路包括集成MOSFET智能开关、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二级管D3和电容ClO ；
[0023]所述集成MOSFET智能开关前端连接所述滤波电路、后端连接所述换向单元和所述二级管D3的输入端，所述二级管D3的输出端接地；所述集成MOSFET智能开关设有信号接口一、信号接口二、信号接口三和信号接口四；所述电阻R2的输入端连接所述信号接口一、输出端接地，所述电阻R2为限流电阻，阻值大小与最大电流的设定有关；
[0024]所述电阻R3的输入端连接所述信号接口二、输出端连接所述MCU的一个I/O接Π ；
[0025]所述电阻R4的输入端连接所述信号接口三、输出端连接所述MCU另一个I/O接Π ；
[0026]所述电容ClO的输入端连接所述信号接口四、输出端接地。
[0027]所述集成MOSFET智能开关采用的是国际整流器公司(InternationalRectifier，简称IR)推出具备主动di/dt控制功能的AUIR3330S智能电源开关(IPS)。AUIR3330S智能电源开关优化了导通和关断控制流程，不会立即的导通和关断器件，通过预导通和导通以及预关断和关断来减少导通和关断过程中的电压与电流突变，来实现最小的电磁干扰。
[0028]所述MCU通过I/O通信口接收外部的调控信号(车窗的方向、速度)先产生一个低电平通过所述电阻R4输入到所述集成MOSFET智能开关，使得所述集成MOSFET智能开关停止工作，然后再发送方向信号控制继电器工作(使车窗换向)，之后再发送高电平，通过所述电阻R4输入到所述集成MOSFET智能开关，使得所述集成MOSFET智能开关正常工作，接着MCU产生PWM信号，集成MOSFET智能开关通过电阻R4接收PWM信号、根据所接收的PWM信号对换向单元主回路进行相应的通断控制，已达到控制电机转速的目的。由于在换向过程中，电机回路是没有通电的，所以就不会产生电磁干扰。由于MOSFET工作在饱和区，所以系统的损耗非常低，这可以有效的节能和提闻广品的寿命。
[0029]所述集成MOSFET智能开关包括温度保护电路，过流保护电路。当电路中电流过大或者温度过高时，所述集成MOSFET智能开关会停止工作，并通过电阻R3将故障信息反馈给所述MCU。本案中调速单元在开机自检过程中，能及时将故障信息通过MCU传输给车辆控制单元，做出预警，提高系统的安全性能。
[0030]所述电源保护单元的正极接入端设有二极管D1。在汽车脉冲实验中起保护作用。
[0031]所述电源保护单元的负极接入端设有场效应管Q1。当电源电路反接时，所述场效应管Ql不导通，电路不工作，避免各元器件因电源反接而损坏。
[0032]所述滤波电路包括电容Cl、电容C2、电感L1、电容C3、电容C4和电容C5 ；
[0033]所述电源保护单元连接所述电容Cl的输入端，所述电容Cl的输入端同时也连接所述控制单元，所述电容Cl的输出端接地，所述电容C2与所述电容Cl并联，所述电容C2的输入端与连接所述电感LI的输入端，所述电感LI的输出端连接所述电容C3的输入端相连，所述电容C3的输出端接地，所述电容C4与所述电容C3并联，所述电容C5与所述电容C3并联，所述电容C5的输入端连接所述集成MOSFET智能开关的前端。
【权利要求】
1.汽车车窗电机控制电路，包括电源保护单元、功率单元、控制单元和换向单元，所述控制单元包括MCU，所述换向单元包括控制所述车窗上升的继电器Kl和控制所述车窗下降的继电器K2，所述换向单元与所述电机相连； 其特征在于，所述功率单元包括滤波电路和调速控制电路，所述调速控制电路包括集成MOSFET智能开关、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二级管D3和电容ClO ； 所述集成MOSFET智能开关前端连接所述滤波电路、后端连接所述换向单元和所述二级管D3输入端，所述二级管D3输出端接地；所述集成MOSFET智能开关设有信号接口一、信号接口二、信号接口三和信号接口四； 所述电阻R2的输入端连接所述信号接口一、输出端接地； 所述电阻R3的输入端连接所述信号接口二、输出端连接所述MCU的一个I/O接口； 所述电阻R4的输入端连接所述信号接口三、输出端连接所述MCU另一个I/O接口； 所述电容ClO的输入端连接所述信号接口四、输出端接地。
2.根据权利要求1所述的汽车车窗电机控制电路，其特征在于，所述集成MOSFET智能开关包括温度保护电路，过流保护电路。
3.根据权利要求1所述的汽车车窗电机控制电路，其特征在于，所述电源保护单元的正极接入端设有二极管Dl。
4.根据权利要求1所述的汽车车窗电机控制电路，其特征在于，所述电源保护单元的负极接入端设有场效应管Ql。
5.根据权利要求1所述的汽车车窗电机控制电路，其特征在于，所述滤波电路包括电容Cl、电容C2、电感L1、电容C3、电容C4和电容C5 ； 所述电源保护单元连接所述电容Cl的输入端，所述电容Cl的输入端同时也连接所述控制单元，所述电容Cl的输出端接地，所述电容C2与所述电容Cl并联，所述电容C2的输入端与连接所述电感LI的输入端，所述电感LI的输出端连接所述电容C3的输入端相连，所述电容C3的输出端接地，所述电容C4与所述电容C3并联，所述电容C5与所述电容C3并联，所述电容C5的输入端连接所述集成MOSFET智能开关的前端。
【文档编号】H02P7/00GK203537291SQ201320629631
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】王锐, 毛波, 庞山阳 申请人:扬州源悦信息技术研究院有限公司