一種無刷電子風扇控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種無刷電子風扇控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛及工程機械在工作的過程中都會產(chǎn)生大量的熱。由于工作環(huán)境和工況的變化，產(chǎn)生的熱量也會發(fā)生相應(yīng)的變化，為了保持裝備的正常運行，通常采用各種冷卻器或換熱器，采用冷卻風扇強制冷卻的方式將熱量散發(fā)到環(huán)境中，從而使各裝置保持在正常溫度的工作范圍內(nèi)。傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)，其冷卻風扇通常是安裝在發(fā)動機上，風扇轉(zhuǎn)速的改變是由發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化來相應(yīng)變化，冷卻效果是直接與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速相關(guān)，因而出現(xiàn)冷卻系統(tǒng)不能滿足系統(tǒng)所有工況的換熱要求，經(jīng)常使車輛及工程機械的發(fā)動機及需要冷卻的系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生過熱或過冷現(xiàn)象。不能保證系統(tǒng)始終工作在最佳的工作溫度內(nèi)，造成縮短系統(tǒng)或部件的壽命、增加能耗、降低工作效率等問題。
[0003]目前，車輛冷卻風扇控制主要是皮帶傳動、硅油離合器、電磁離合器三種方式，三種方式都受機艙空間的限制，冷卻散熱器只能與發(fā)動機平行安裝。并且與發(fā)動機的皮帶輪機械連接。造成維修性差、可維護性能差等缺點。同時，也受發(fā)動機轉(zhuǎn)速的牽制。出現(xiàn)低轉(zhuǎn)速高扭矩時要消耗發(fā)動機能量較大，冷卻散熱器散熱效能要提高。而發(fā)動機轉(zhuǎn)速與冷卻風扇又受皮帶輪的轉(zhuǎn)速比受牽連。所以也會出現(xiàn)發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時，冷卻風扇的轉(zhuǎn)速不能滿足散熱所需要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是針對以上所述車輛風扇控制的不足，提供一種無刷電子風扇控制器，配合相應(yīng)的風扇、線束和溫度傳感器，實現(xiàn)了風扇的無級變速，從而控制冷卻系統(tǒng)中各介質(zhì)的散熱量，使車輛的發(fā)動機、增壓系統(tǒng)、機油等各種產(chǎn)生熱量并需要冷卻的系統(tǒng)設(shè)備維持在最佳工作溫度。為了達到上述目的本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]本實用新型提供的技術(shù)方案為:一種無刷電子風扇控制器，包括微處理器、電源處理電路、輸入信號處理電路、輸出信號處理電路、通信電路、溫度信號電路、驅(qū)動及保護電路。電源處理電路輸出DC5V電源分別與微處理器、輸出輸入信號、通信電路、溫度信號電路、驅(qū)動及保護電路相連。電源處理電路輸出DC15V電源與驅(qū)動及保護電路相連。輸入信號處理電路、輸出信號處理電路、通信電路、溫度信號電路、驅(qū)動及保護電路分別與微處理器相連。輸入信號處理電路、輸出信號處理電路內(nèi)設(shè)置有信號接口。溫度信號電路將溫度傳感器的電阻信號進行采集、轉(zhuǎn)換處理等操作，變換成數(shù)字信號輸入到微處理器中。微處理器按照編寫的程序進行處理、運算，計算出對應(yīng)風扇的P麗值或DA值，根據(jù)無刷電子風扇的特征輸出PffM值或DA值，該信號作用在驅(qū)動及保護電路上，使無刷電子風扇根據(jù)驅(qū)動及保護電路的驅(qū)動能力大小改變風扇的轉(zhuǎn)速，從而改變了冷卻系統(tǒng)的風量，使冷卻模塊的散熱效果發(fā)生相應(yīng)的改變，從而調(diào)節(jié)了冷卻介質(zhì)的溫度。因HVM信號和DA信號是連續(xù)可調(diào)的，因此驅(qū)動及保護電路的驅(qū)動能力也是連續(xù)可變的，從而實現(xiàn)了風扇的無級變速功能。當控制器檢測到輸入或冷卻系統(tǒng)部件出現(xiàn)異常時，控制器的輸出信號處理電路的故障報警燈指示報警，控制器按最大驅(qū)動能力驅(qū)動風扇全速運行，確保車輛的冷卻系統(tǒng)工作不至于過熱而損壞。當控制器出現(xiàn)故障時，輸出信號處理電路無信號也就是低電平驅(qū)動繼電器電路工作，使風扇直接與控制器輸入的電源相連接。保證了風扇的全速運行，使冷卻系統(tǒng)按最大散熱能力工作。
[0006]所述的電源處理電路采用專用的浪涌電壓抑制元件、專用的防雷保護元件、車輛拋負載保護元件和自恢式保險絲，保證控制器電源的可靠性。同時，采用了開關(guān)電源芯片，寬范圍的電壓輸入使其符合多種場合不同條件使用要求。微處理器及相關(guān)電路與驅(qū)動及保護電路的驅(qū)動電源分開設(shè)計，提高控制器的抗干擾能力。開關(guān)電源芯片輸出與電路使用的電源采用了 DC-DC隔離芯片，保證前級輸入的干擾不傳至后級。提高控制器的可靠性能。通過以上電源處理電路處理的電源具有防反接、防短路、防高壓靜電放電(ESD)和熱保護功能。適合車輛使用的嚴酷環(huán)境和電源使用要求。
[0007]所述的溫度信號電路包括發(fā)動機冷卻液溫度傳感器、中冷器溫度傳感器、電機溫度傳感器和空調(diào)溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器、機油溫度傳感器其中一個或多個。同時，可輸入其它電阻型和電壓型的溫度信號。電阻信號可以是正溫度系統(tǒng)(PTC)電阻或負溫度系統(tǒng)(NTC)電阻。
[0008]所述的輸入信號處理電路有發(fā)電機信號輸入接口、轉(zhuǎn)速信號輸入接口、強冷開關(guān)輸入接口及預(yù)留的其它信號輸入接口；輸入信號接口可以是電子水栗的工作狀態(tài)信號，也可以輸入頻率的信號。微處理器與輸入接口采取光藕隔離的方式，保證其可靠性。微處理器能對輸入接口的狀態(tài)及故障進行診斷。
[0009]所述的通信電路含串口 RS232通信電路和CAN通信電路，通過RS232與PC機或移動設(shè)備的調(diào)試和監(jiān)控軟件進行通信，通過軟件時時監(jiān)控、記錄控制器各電路的工作狀態(tài)，通過軟件可讀取控制器設(shè)置的參數(shù)。CAN通信口與其它該類接口的設(shè)備儀表進行通訊，通過設(shè)備儀表的軟件可以監(jiān)控和調(diào)試控制器。因CAN通信接口采用了光藕隔離方式，保證線路干擾和設(shè)備儀表的故障導(dǎo)致CAN通信接口的損壞。
[0010]所述的輸出信號處理電路有故障報警燈、繼電器輸出接口及預(yù)留的其它輸出信號接口。當微處理器監(jiān)測到接口故障時，故障報警燈指示。當控制器出現(xiàn)故障時，控制器內(nèi)部繼電器輸出的控制級被拉低電平，繼電器常開觸點閉合。風扇驅(qū)動端口被強制與車輛的電源接通，使風扇全速運行，保證車輛各散熱單元不受控制器故障影響而停止運營。
[0011]所述的驅(qū)動及保護電路含PffM輸出及DA輸出電路，并對PffM輸出及DA輸出電路采取了防反擊、過壓保護電路?？筛鶕?jù)被控風扇特征，PWM頻率可通過微處理器編寫的程序進行改變和調(diào)整來符合被控制風扇要求。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點:
【附圖說明】
[0013]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定，在附圖中:
[0014]圖1為本實用新型一種無刷電子風扇控制器的硬件系統(tǒng)組成原理圖。
[0015]圖2為本實用新型的控制器應(yīng)用實例圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細說明本實用新型，在此以本實用新型的示意性實施例及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0017]實施例
[0018]如圖1所示，參閱圖1，一種無刷電子風扇控制器，包括微處理器22、電源處理電路
1、輸入信號處理電路2、輸出信號處理電路11、通信電路8、溫度信號電路7、驅(qū)動及保護電路15 ο電源處理電路I輸出DC5V電源21分別與微處理器22、輸出輸入信號11、通信電路8、溫度信號電路7。電源處理電路I輸出DC15V電源20與驅(qū)動及保護電路15相連。輸入信號處理電路
2、輸出信號處理電路11、通信電路8、溫度信號電路7、驅(qū)動及保護電路15分別與微處理器22相連。以上電路安裝在控制器殼體內(nèi)。
[0019]電源處理電路I由三部分組成，一部分為供給DC5V電源21和DC15V電源20的前級處理19，一部分為微處理器22和外圍的相關(guān)電路提供電源的DC5V電源21，一部分為驅(qū)動及保護電路15的PWM或DA供的DC15V電源20，兩部份電源是獨立的。電