一種應用于電機調速的驅動保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電機驅動技術領域，特別是一種應用于電機調速的驅動保護電路。
【背景技術】
[0002]通常汽車上的鼓風機為離心式鼓風機，離心式鼓風機的工作原理為，空氣的壓縮過程是經過幾個工作葉輪在離心力的作用下經行的，鼓風機有一個高速轉動的轉子，轉子上的葉片帶動空氣高速運動，沿著風機口吹出。在對上述鼓風機進行風機控制技術中，要實現大負載電流控制，同時實現風機轉速的調節、驅動單元的散熱處理、過壓保護、輸出短路保護，往往要求實現的硬件采用康銅片、限流保護電路，這種情況下實現的成本較高。
【發明內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題為:通過改善驅動電路組成結構，完成風機控制的同時降低驅動保護電路的成本。
[0004]本實用新型采取的技術手段具體為:一種應用于電機調速的驅動保護電路，包括PWM源單元、信號轉換單元、風機預驅單元和風機驅動單元，PWM源單元包括處理器，風機驅動單元包括驅動MOS管；
[0005]信號轉換單元包括三極管Q4和三極管Q2，三極管Q4的基極連接PffM源單元的輸出端，發射極接地，三極管Q2的基極連接三極管Q4的集電極，發射極連接12V直流電源，基極即為信號轉換單元的輸出端；
[0006]風機預驅單元包括基極相連且連接信號轉換單元輸出端的三極管Ql和三極管Q5，三極管Ql的集電極連接24V直流電源，三極管Q5的集電極接地，三極管Q5與三極管Ql的發射極相連并連接風機驅動單元；
[0007]處理器輸出5V的PffM信號源至信號轉換單元，信號轉換單元將接收到的5V的PffM信號轉換為12V的PffM信號，并輸出至風機預驅單元，風機預驅單元將接收到的信號以推完輸出方式輸出至風機驅動單元，進而通過風機驅動單元中的驅動MOS管驅動風機運行。
[0008]本實用新型的信號轉換單元、風機預驅單元利用三極管組建而成，MOS管可采用現有的N溝道MOS管產品，處理器采用現有微處理器芯片。在應用時，處理器輸出PWM信號，通過信號轉換單元和風機的預驅單元，產生驅動功率由MOS管傳遞至負載中的直流電機，控制電機的轉速大小。信號轉換單元將5V的PffM信號轉換為12V的PffM信號；風機的預驅單元將12V的PffM信號以推挽的輸出方式輸出PWM信號，使得風機驅動單元可實現鼓風機大電流的驅動，實現鼓風機轉速的調節。
[0009]進一步的，本實用新型還包括濾波單元，濾波單元包括連接在風機預驅單元與風機驅動單元之間的電阻，并接在電阻兩端的放電二極管，連接驅動MOS管漏極的24V直流電源，以及連接在24V直流電源與接地端之間的電解電容。濾波單元可濾除鼓風電機在工作過程中產生的瞬間脈沖以及電機感性負載產生的高頻脈沖干擾，將12V的PffM信號傳遞到風機驅動單元，起到保護作用。
[0010]本實用新型還包括MOS管保護單元，MOS管保護單元包括連接在驅動MOS管門極與源極之間的TVS管和連接在驅動MOS管門極與漏極之間的TVS管。MOS管保護單元吸收外界干擾對MOS管自身破壞。
[0011]更進一步的，風機預驅單元中還設有過壓過流保護電路，過壓過流保護電路由相并聯的電容C2與電阻R5組成，過壓過流保護電路的輸入端連接三極管Ql的發射極，輸出端連接風機驅動單元。
[0012]本實用新型的有益效果為:利用PffM源單元、信號轉換單元、風機的預驅單元、濾波單元、MOS管保護單元以及風機驅動單元，對汽車空調鼓風機轉速的調節，可通過PWM信號占空比的不同，實現風機轉速的調節，同時對預驅單元進行輸出過流、輸出過壓保護，提高了空調控制器風機調速電路的抗擾度以及鼓風機工作的可靠性。
【附圖說明】
[0013]圖1所示為本實用新型原理框圖；
[0014]圖2所示為本實用新型的電路原理結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖和具體實施例進一步描述。
[0016]結合圖1和圖2，本實用新型應用于電機調速的驅動保護電路，包括PffM源單元1、信號轉換單元2、風機預驅單元3和風機驅動單元5，PffM源單元包括處理器，風機驅動單元5包括驅動MOS管；
[0017]信號轉換單元2包括三極管Q4和三極管Q2，三極管Q4的基極連接PffM源單元的輸出端，發射極接地，三極管Q2的基極連接三極管Q4的集電極，發射極連接12V直流電源，基極即為信號轉換單元的輸出端；
[0018]風機預驅單元3包括基極相連且連接信號轉換單元輸出端的三極管Ql和三極管Q5，三極管Ql的集電極連接24V直流電源，三極管Q5的集電極接地，三極管Q5與三極管Ql的發射極相連并連接風機驅動單元；
[0019]參考圖1，MOTOR為鼓風機，處理器輸出5V的PffM信號源至信號轉換單元，信號轉換單元將接收到的5V的PffM信號轉換為12V的PffM信號，并輸出至風機預驅單元，風機預驅單元將接收到的信號以推完輸出方式輸出至風機驅動單元，進而通過風機驅動單元中的驅動MOS管驅動風機運行。
[0020]本實用新型中，信號轉換單元、風機預驅單元利用三極管組建而成，MOS管可采用現有的N溝道MOS管產品，處理器采用現有微處理器芯片。在應用時，處理器輸出PffM信號，通過信號轉換單元和風機的預驅單元，產生驅動功率由MOS管傳遞至負載中的直流電機，控制電機的轉速大小。信號轉換單元將5V的PffM信號轉換為12V的PffM信號；風機的預驅單元將12V的PffM信號以推挽的輸出方式輸出PWM信號，使得風機驅動單元可實現鼓風機大電流的驅動，實現鼓風機轉速的調節。
實施例[0021 ] 圖1和圖2所示的實施例中，還包括濾波單元和MOS管保護單元:
[0022]濾波單元包括連接在風機預驅單元3與風機驅動單元5之間的電阻R4，并接在電阻R4兩端的放電二極管D3，連接驅動MOS管Q3漏極的24V直流電源，以及連接在24V直流電源與接地端之間的電解電容E1。濾波單元可濾除鼓風電機在工作過程中產生的瞬間脈沖以及電機感性負載產生的高頻脈沖干擾，將12V的PffM信號傳遞到風機驅動單元，起到保護作用；
[0023]MOS管保護單元包括連接在驅動MOS管Q3門極G與源極S之間的TVS管D4和連接在驅動MOS管Q3門極G與漏極D之間的TVS管Dl。MOS管保護單元吸收外界干擾對MOS管Q3自身破壞。
[0024]風機預驅單元3中還設有過壓過流保護電路，過壓過流保護電路由相并聯的電容C2與電阻R5組成，過壓過流保護電路的輸入端連接三極管Ql的發射極，輸出端連接風機驅動MOS管Q3的門極。
[0025]本實施例中風機功率驅動MOS管Q3選用型號為IRFP150N的芯片；風機預驅單元中的Ql和Q5采用的三極管型號分別為MMBT5551和MMBT5401，DU D4TVS管型號分別為SMAJ12CA、SMAJ70CA，D2 是 ES3DB 續流二極管，Q1、Q4 是 MMBT5551 三極管，Q2、Q5 是 MMBT5401三極管，R4是1210/1%/51R電阻，輸入電源是18-32V直流電壓源。
[0026]在應用時，當風機預驅單元輸出端過壓時，風機預驅單元通過RC并聯吸收過壓，并保護風機預驅單元避免高壓損壞故障；當風機預驅單元輸出端對地短路時，風機預驅單元通過RC并聯電路限制風機預驅單元的輸出電流，實現因輸出短路損壞預驅模塊的保護功能；M0S干擾防護即，當調速電路出現ESD干擾時，DU D4TVS管能夠吸收脈沖信號，保護MOS管模塊。
[0027]本實用新型利用PffM源單元、信號轉換單元、風機的預驅單元、濾波單元、MOS管保護單元以及風機驅動單元，對汽車空調鼓風機轉速的調節，可通過PWM信號占空比的不同，實現風機轉速的調節，同時對預驅單元進行輸出過流、輸出過壓保護，提高了空調控制器風機調速電路的抗擾度以及鼓風機工作的可靠性。
【主權項】
1.一種應用于電機調速的驅動保護電路，其特征是，包括PffM源單元、信號轉換單元、風機預驅單元和風機驅動單元，PWM源單元包括處理器，風機驅動單元包括驅動MOS管； 信號轉換單元包括三極管Q4和三極管Q2，三極管Q4的基極連接PffM源單元的輸出端，發射極接地，三極管Q2的基極連接三極管Q4的集電極，發射極連接12V直流電源，基極即為信號轉換單元的輸出端； 風機預驅單元包括基極相連且連接信號轉換單元輸出端的三極管Ql和三極管Q5，三極管Ql的集電極連接24V直流電源，三極管Q5的集電極接地，三極管Q5與三極管Ql的發射極相連并連接風機驅動單元； 處理器輸出5V的PffM信號源至信號轉換單元，信號轉換單元將接收到的5V的PffM信號轉換為12V的PffM信號，并輸出至風機預驅單元，風機預驅單元將接收到的信號以推完輸出方式輸出至風機驅動單元，進而通過風機驅動單元中的驅動MOS管驅動風機運行。2.根據權利要求1所述的應用于電機調速的驅動保護電路，其特征是，還包括濾波單元，濾波單元包括連接在風機預驅單元與風機驅動單元之間的電阻，并接在電阻兩端的放電二極管，連接驅動MOS管漏極的24V直流電源，以及連接在24V直流電源與接地端之間的電解電容。3.根據權利要求1所述的應用于電機調速的驅動保護電路，其特征是，還包括MOS管保護單元，MOS管保護單元包括連接在驅動MOS管門極與源極之間的TVS管和連接在驅動MOS管門極與漏極之間的額TVS管。4.根據權利要求1所述的應用于電機調速的驅動保護電路，其特征是，風機預驅單元中還設有過壓過流保護電路，過壓過流保護電路由相并聯的電容C2與電阻R5組成，過壓過流保護電路的輸入端連接三極管Ql的發射極，輸出端連接風機驅動單元。
【專利摘要】本實用新型公開一種應用于電機調速的驅動保護電路，其包括PWM源單元、信號轉換單元、風機預驅單元和風機驅動單元，PWM源單元包括處理器，風機驅動單元包括驅動MOS管；處理器輸出5V的PWM信號源至信號轉換單元，信號轉換單元將接收到的5V的PWM信號轉換為12V的PWM信號，并輸出至風機預驅單元，風機預驅單元將接收到的信號以推完輸出方式輸出至風機驅動單元，進而通過風機驅動單元中的驅動MOS管驅動風機運行。本實用新型通過改善驅動電路組成結構，完成風機控制的同時降低驅動保護電路的成本。
【IPC分類】H02H9/00, F04D27/00, H02P7/29, H02H9/04, H02H9/02
【公開號】CN204921437
【申請號】CN201520626207
【發明人】胡萬訓, 侍潔, 傅乃云
【申請人】南京奧聯汽車電子電器股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月19日