本發(fā)明涉及一種汽車上使用的空氣加熱裝置，具體講是一種加熱開關(guān)電路故障的檢測方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)的加熱開關(guān)電路如圖1所示，該加熱開關(guān)電路由開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，發(fā)熱元件A、B、C，電阻R1、R2、R3連接而成。該加熱開關(guān)電路具有三個發(fā)熱元件，在實際的應(yīng)用過程中也能夠具有二個發(fā)熱元件。工作時，通過控制芯片分別控制開關(guān)管的G極來控制開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的工作與否，進(jìn)而對發(fā)熱元件A、B、C的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。上述結(jié)構(gòu)的加熱開關(guān)電路存在以下不足：當(dāng)一個開關(guān)管失效短路時，由于同一支路還存在另一個串聯(lián)的開關(guān)管，所以該支路相對應(yīng)的發(fā)熱元件仍然可以控制。但由于其使用六個開關(guān)管對三個發(fā)熱元件(四個開關(guān)管是控制兩個發(fā)熱元件)進(jìn)行控制，因此其生產(chǎn)成本較高。更重要的是，由于上述開關(guān)管失效時無法自主檢測，因此當(dāng)另一個串聯(lián)的開關(guān)管損壞時，該加熱開關(guān)電路失去控制而可能持續(xù)工作，這樣不僅會導(dǎo)致電能的浪費(fèi)，而且會發(fā)生安全事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種開關(guān)加熱電路故障的檢測方法，該檢測方法在出現(xiàn)當(dāng)一個開關(guān)管失效短路時、該支路相對應(yīng)的發(fā)熱元件仍然能夠正常工作的情況時，能通過故障檢測方法能夠檢測到開關(guān)的失效以進(jìn)行更換。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種加熱開關(guān)電路故障的檢測方法，包括至少三個功率器件1、2、4，至少兩個發(fā)熱元件1、2以及一控制芯片；所述的功率器件4為上橋功率器件，功率器件1、2為下橋功率器件；所述功率器件的數(shù)量比發(fā)熱元件的數(shù)量多一個；所述功率器件4的輸入端與電源正極連接，所述功率器件4的輸出端與發(fā)熱器件1的一端、發(fā)熱器件2的一端連接；所述發(fā)熱器件1的另一端、發(fā)熱器件2的另一端分別于功率器件1的輸入端、功率器件2的輸入端連接；所述功率器件1的輸出端、功率器件2的輸出端分別與電源負(fù)極連接；所述功率器件1的控制端、功率器件2的控制端、功率器件4的控制端均與控制芯片連接；所述的控制芯片還通過一電流采樣電路與發(fā)熱器件1的一端、發(fā)熱器件2的一端連接；

所述的檢測方法包括以下步驟：

(1)、上電；

(2)、控制芯片控制上橋功率器件、下橋功率器件處于斷路狀態(tài)；

(3)、控制芯片檢測是否有電流，若電流不為零，則判斷上橋功率器件短路損壞，通過控制芯片檢測各個下橋功率器件是否有電流流過，判定上橋功率器件短路故障以及下橋功率器件短路故障；否則，執(zhí)行步驟(4)；

(4)、控制芯片控制上橋功率器件處于斷路狀態(tài)，下橋功率器件處于通路狀態(tài)；

(5)、控制芯片檢測是否有電流，若電流不為零，則判斷上橋功率器件短路損壞，通過控制芯片檢測下橋功率器件是否有電流流過，判定上橋功率器件短路故障以及下橋功率器件開路故障；否則，執(zhí)行步驟(6)；

(6)、控制芯片控制上橋功率器件、下橋功率器件處于通路狀態(tài)；

(7)、控制芯片檢測是否有電流，若電流為零，則判定上橋功率器件開路故障或各下橋功率器件均開路故障；否則，執(zhí)行步驟(8)；

(8)、則判定上橋功率器件正常，通過控制芯片檢測下橋功率器件是否有電流流過，判定上橋功率器件短路故障以及下橋功率器件開路故障。

所述的控制芯片還通過一電流采樣電路與電源正極或負(fù)極連接；采用該連接結(jié)構(gòu)的檢測步驟(8)為：則判定上橋功率器件正常，控制芯片控制上橋功率器件、功率器件1處于通路狀態(tài)，功率器件2處于斷路狀態(tài)；(9)、控制芯片檢測是否有電流，若電流為零，則判斷功率器件1開路；否則，執(zhí)行步驟(10)；(10)、則判定功率器件1正常；控制芯片控制上橋功率器件、功率器件2處于通路狀態(tài)，功率器件1處于斷路狀態(tài)；(11)、控制芯片檢測是否有電流，若電流為零，則判斷功率器件2開路；否則，判定功率器件2正常。

一種實現(xiàn)加熱開關(guān)電路故障的檢測方法的加熱開關(guān)電路，包括三個開關(guān)管Q1、Q2、Q4,兩個電阻R1、R2，兩個發(fā)熱元件A、B；所述開關(guān)管Q4的C極與高壓電池的正極連接；所述開關(guān)管Q4的E極與發(fā)熱元件A的一電連接端、發(fā)熱元件B的一電連接端連接；所述發(fā)熱元件A的另一電連接端與開關(guān)管Q1的C極連接；所述開關(guān)管Q1的E極與電阻R1的一端連接；所述發(fā)熱元件B的另一電連接端與開關(guān)管Q2的C極連接；所述開關(guān)管Q2的E極與電阻R2的一端連接；所述電阻R1的另一端、電阻R2的另一端與高壓電池的負(fù)極連接；所述開關(guān)管Q1的G極、開關(guān)管Q2的G極、開關(guān)管Q3的G極均與控制芯片連接。

所述的加熱開關(guān)電路還包括一用于對發(fā)熱元件產(chǎn)生的感應(yīng)電流進(jìn)行導(dǎo)流以防止開關(guān)管Q1損壞的二極管D1，所述二極管D1的陽極與開關(guān)管Q1的C極連接；所述二極管D1的陰極與高壓電池的正極連接。

所述的加熱開關(guān)電路還包括一用于對發(fā)熱元件產(chǎn)生的感應(yīng)電流進(jìn)行導(dǎo)流以防止開關(guān)管Q2損壞的二極管D2，所述二極管D2的陽極與開關(guān)管Q2的C極連接；所述二極管D2的陰極與高壓電池的正極連接。

所述的加熱開關(guān)電路還包括一防止反接高壓電源正負(fù)極以損壞開關(guān)管Q1、Q2的二極管D4，所述二極管D4的陽極與高壓電池的負(fù)極連接，所述二極管D4的陰極與開關(guān)管Q4的E極連接。

采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明故障的檢測方法通過上電的自檢能夠檢測到上橋以及下橋中開關(guān)管的使用狀態(tài)，因此當(dāng)任何一個開關(guān)管損壞時，即能夠直接判斷出來開關(guān)管的位置以進(jìn)行更換，從而避免導(dǎo)致電能的浪費(fèi)，以及可能會發(fā)生的安全事故。本發(fā)明加熱開關(guān)電路通過控制芯片來控制開關(guān)管Q1、Q2、Q4的導(dǎo)通與關(guān)閉，從而控制兩個發(fā)熱元件A、B的通斷。當(dāng)開關(guān)管Q4損壞時，開關(guān)管Q4內(nèi)部形成通路，這時開關(guān)管Q1、Q2導(dǎo)通仍然能夠控制兩個發(fā)熱元件A、B導(dǎo)通。而當(dāng)開關(guān)管Q1損壞時，開關(guān)管Q1內(nèi)部形成通路，這時開關(guān)管Q4導(dǎo)通仍然能夠控制發(fā)熱元件A導(dǎo)通。同理，當(dāng)開關(guān)管Q2損壞時也是如此。因此，當(dāng)該電路當(dāng)一個開關(guān)管失效短路時，該支路相對應(yīng)的發(fā)熱元件仍然能夠正常工作?，F(xiàn)有技術(shù)中，四個開關(guān)管是控制兩個發(fā)熱元件，而在本申請中，三個開關(guān)管能夠控制兩個發(fā)熱元件，因此相對于現(xiàn)有技術(shù)降低了生產(chǎn)成本。對于本申請，控制的發(fā)熱原因越多，其降低生產(chǎn)成本的效果越顯著。

進(jìn)一步地，所述的加熱開關(guān)電路還包括一用于對發(fā)熱元件產(chǎn)生的感應(yīng)電流進(jìn)行導(dǎo)流以防止開關(guān)管Q1損壞的二極管D1，所述二極管D1的陽極與開關(guān)管Q1的C極連接；所述二極管D1的陰極與高壓電池的正極連接。二極管D1的設(shè)置能夠?qū)l(fā)熱元件產(chǎn)生的感應(yīng)電流導(dǎo)出，從而防止損壞開關(guān)管Q1，進(jìn)而保證了本申請加熱開關(guān)電路的工作可靠性。

進(jìn)一步地，所述的加熱開關(guān)電路還包括一用于對發(fā)熱元件產(chǎn)生的感應(yīng)電流進(jìn)行導(dǎo)流以防止開關(guān)管Q2損壞的二極管D2，所述二極管D2的陽極與開關(guān)管Q2的C極連接；所述二極管D2的陰極與高壓電池的正極連接。二極管D2的設(shè)置能夠?qū)l(fā)熱元件產(chǎn)生的感應(yīng)電流導(dǎo)出，從而防止損壞開關(guān)管Q2，進(jìn)而保證了本申請加熱開關(guān)電路的工作可靠性。

進(jìn)一步地，所述的加熱開關(guān)電路還包括一防止反接高壓電源正負(fù)極以損壞開關(guān)管Q1、Q2的二極管D4，所述二極管D4的陽極與高壓電池的負(fù)極連接，所述二極管D4的陰極與開關(guān)管Q4的E極連接。二極管D4的設(shè)置能夠在高壓電源正負(fù)極接反時將電流導(dǎo)回高壓電源負(fù)極，從而防止損壞開關(guān)管，進(jìn)而提高了本申請加熱開關(guān)電路的工作可靠性。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)加熱開關(guān)電路的電路原理圖。

圖2是本發(fā)明加熱開關(guān)電路實施例1的電路原理圖。

圖3是本發(fā)明加熱開關(guān)電路實施例2的電路原理圖。

圖4是本發(fā)明加熱開關(guān)電路實施例3的電路原理圖。

圖5是本發(fā)明一種加熱開關(guān)電路故障的檢測方法實施例1的流程圖。

圖6是本發(fā)明一種加熱開關(guān)電路故障的檢測方法實施例1的硬件框圖。

圖7是本發(fā)明一種加熱開關(guān)電路故障的檢測方法實施例2的硬件框圖。

圖8是本發(fā)明一種加熱開關(guān)電路故障的檢測方法實施例3的硬件框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖5、圖6、圖7、圖8所示，本發(fā)明一種加熱開關(guān)電路故障的檢測方法，包括至少三個功率器件1、2、4，至少兩個發(fā)熱元件1、2以及一控制芯片；所述的功率器件4為上橋功率器件，功率器件1、2為下橋功率器件；所述功率器件的數(shù)量比發(fā)熱元件的數(shù)量多一個；所述功率器件4的輸入端與電源正極連接，所述功率器件4的輸出端與發(fā)熱器件1的一端、發(fā)熱器件2的一端連接；所述發(fā)熱器件1的另一端、發(fā)熱器件2的另一端分別于功率器件1的輸入端、功率器件2的輸入端連接；所述功率器件1的輸出端、功率器件2的輸出端分別與電源負(fù)極連接；所述功率器件1的控制端、功率器件2的控制端、功率器件4的控制端均與控制芯片連接；所述的控制芯片還通過一電流采樣電路與發(fā)熱器件1的一端、發(fā)熱器件2的一端連接，該結(jié)構(gòu)采樣單控制回路電流；在本實施例中，采用的是兩路控制回路，一控制回路由發(fā)熱元件和功率器件組成，但也可以采用三路控制回路、四路控制回路等；所述的控制芯片還通過一電流采樣電路與三個回路均連接即可；

所述的檢測方法包括以下步驟：

(1)、上電；

(2)、控制芯片控制上橋功率器件、下橋功率器件處于斷路狀態(tài)；

(3)、控制芯片檢測是否有電流，若電流不為零，則判斷上橋功率器件短路損壞，通過控制芯片檢測各個下橋功率器件是否有電流流過，判定上橋功率器件短路故障以及下橋功率器件短路故障；否則，執(zhí)行步驟(4)；

(4)、控制芯片控制上橋功率器件處于斷路狀態(tài)，下橋功率器件處于通路狀態(tài)；

(5)、控制芯片檢測是否有電流，若電流不為零，則判斷上橋功率器件短路損壞，通過控制芯片檢測下橋功率器件是否有電流流過，判定上橋功率器件短路故障以及下橋功率器件開路故障；否則，執(zhí)行步驟(6)；

(6)、控制芯片控制上橋功率器件、下橋功率器件處于通路狀態(tài)；

(7)、控制芯片檢測是否有電流，若電流為零，則判定上橋功率器件開路故障或各下橋功率器件均開路故障；否則，執(zhí)行步驟(8)；

(8)、則判定上橋功率器件正常，通過控制芯片檢測下橋功率器件是否有電流流過，判定上橋功率器件短路故障以及下橋功率器件開路故障。

該連接結(jié)構(gòu)為采集總電流，所述的控制芯片還通過一電流采樣電路與電源正極或負(fù)極連接；采用該連接結(jié)構(gòu)的檢測步驟(8)為：則判定上橋功率器件正常，控制芯片控制上橋功率器件、功率器件1處于通路狀態(tài)，功率器件2處于斷路狀態(tài)；(9)、控制芯片檢測是否有電流，若電流為零，則判斷功率器件1開路；否則，執(zhí)行步驟(10)；(10)、則判定功率器件1正常；控制芯片控制上橋功率器件、功率器件2處于通路狀態(tài)，功率器件1處于斷路狀態(tài)；(11)、控制芯片檢測是否有電流，若電流為零，則判斷功率器件2開路；否則，判定功率器件2正常。

如圖2所示，一種加熱開關(guān)電路，包括三個開關(guān)管Q1、Q2、Q4,兩個電阻R1、R2、R4、R5，兩個發(fā)熱元件A、B；所述開關(guān)管Q4的C極與高壓電池的正極連接；所述開關(guān)管Q4的E極與發(fā)熱元件A的一電連接端、發(fā)熱元件B的一電連接端連接；所述發(fā)熱元件A的另一電連接端與開關(guān)管Q1的C極連接；所述開關(guān)管Q1的E極與電阻R1的一端連接；所述發(fā)熱元件B的另一電連接端與開關(guān)管Q2的C極連接；所述開關(guān)管Q2的E極與電阻R2的一端連接；所述電阻R1的另一端、電阻R2的另一端與高壓電池的負(fù)極連接；所述開關(guān)管Q1的G極、開關(guān)管Q2的G極、開關(guān)管Q3的G極均與控制芯片連接；在本實施例中，采用電阻R4、R5作為采用電阻進(jìn)行，所述電阻R4的一端、電阻R5的一端與控制芯片連接，所述電阻R4的一端、電阻R5的一端分別與電阻R1的一端、電阻R2的一端連接，所述電阻R4的一端、電阻R5的一端還可以分別與功率器件1的另一端、功率器件2的另一端連接，只要電阻R4的一端、電阻R5的一端接入功率器件1和發(fā)熱元件1組成的回路1或功率器件1和發(fā)熱元件1組成的回路2中均可。發(fā)熱元件A、B一般為PTC、電阻絲等，開關(guān)管為IGBT或者為MOSFET；在本申請中，控制芯片一般為微處理器。在本實施例中，還可以再加一個發(fā)熱元件C，同時增加電阻R3、開關(guān)管Q3,即可。這樣通過四個開關(guān)管即可實現(xiàn)控制，具體如圖4所示。DC+、DC-接高壓電池。

如圖3所示，所述的加熱開關(guān)電路還包括一用于對發(fā)熱元件產(chǎn)生的感應(yīng)電流進(jìn)行導(dǎo)流以防止開關(guān)管Q1損壞的二極管D1，所述二極管D1的陽極與開關(guān)管Q1的C極連接；所述二極管D1的陰極與高壓電池的正極連接。

所述的加熱開關(guān)電路還包括一用于對發(fā)熱元件產(chǎn)生的感應(yīng)電流進(jìn)行導(dǎo)流以防止開關(guān)管Q2損壞的二極管D2，所述二極管D2的陽極與開關(guān)管Q2的C極連接；所述二極管D2的陰極與高壓電池的正極連接。

所述的加熱開關(guān)電路還包括一防止反接高壓電源正負(fù)極以損壞開關(guān)管Q1、Q2的二極管D4，所述二極管D4的陽極與高壓電池的負(fù)極連接，所述二極管D4的陰極與開關(guān)管Q4的E極連接。

以上僅就本發(fā)明的最佳實施例作了說明，但不能理解為是對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明不僅限于以上實施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有變化。但凡在本發(fā)明獨(dú)立權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。