天窗電機(jī)控制電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種天窗電機(jī)控制電路，包括：一體化集成電路、場效應(yīng)晶體管模塊、霍爾傳感器、電機(jī)（M）、電源正、負(fù)端子（KL30、KL31）、點(diǎn)火端子、天窗關(guān)閉端子、及天窗開啟端子；所述場效應(yīng)晶體管模塊包括第一Mosfet（T1）、第二Mosfet（T2）、第三Mosfet（T3）及第四Mosfet（T4）；所述第一Mosfet（T1）、第二Mosfet（T2）、第三Mosfet（T3）及第四Mosfet（T4）構(gòu)成H橋連接電路；該天窗電機(jī)控制電路還包括：電阻（R1）、二極管（D1）及電容（C1）。本實(shí)用新型有效的減少了天窗模塊外部的蓋子，且可以得到更好的噪音水平和電磁干擾性能，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】天窗電機(jī)控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種控制電路，尤其涉及一種天窗電機(jī)控制電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，各類汽車上都配置有自動(dòng)天窗。汽車天窗安裝于車頂， 能夠有效地使車內(nèi)空氣流通，增加新鮮空氣的進(jìn)入，為車主帶來健康、舒適的享受。該天窗 通過電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，所述電機(jī)則通過對(duì)應(yīng)的控制電路來控制。請(qǐng)參閱圖1，為現(xiàn)有的天窗電機(jī) 控制電路，包括：一體化集成電路Γ (Integrated 1C)、繼電器2'（Relay)、霍爾傳感器3' (Hall)、電機(jī)（M'）、電源正、負(fù)端子（此30'、此31'）、點(diǎn)火端子、天窗關(guān)閉端子、及天窗開啟 端子。所述一體化集成電路Γ與霍爾傳感器3 '、電源正端子（KL30 '）電性連接；所述繼電器 2'與電源正、負(fù)端子（KL30'、KL31'）及電機(jī)（M'）電性連接；所述一體化集成電路Γ包括：用 于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的 MCU(Micro Control Unit，微控制單兀）、LD0(Low Dropout Regulator， 低壓差線性穩(wěn)壓器)、1/0 接口電路（1/0 circuit)、ADC (Analog-to-digital converter, 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)、繼電器驅(qū)動(dòng)器（Relay Driver)、及霍爾傳感器控制模塊（Hall module); 所述1/0接口電路與點(diǎn)火端子、天窗關(guān)閉端子、及天窗開啟端子電性連接；所述霍爾傳感器 控制模塊與霍爾傳感器3'電性連接；所述霍爾傳感器3'為兩個(gè)。該天窗電機(jī)控制電路還 包括：電阻（R1'）、二極管（D1'）及電容（C1'），所述電阻（R1'）、二極管（D1'）及電容（C1'） 均電性連接于電源正端子（KL30'） ;所述電阻（R1'）、二極管（D1'）串聯(lián)后與LD0形成匯合處 (al'），電容（C1'）串接在所述匯合處（al'）和地之間。
[0003] 目前，汽車天窗電機(jī)控制電路中通常采用繼電器來控制電機(jī)的方向和速度，由于 繼電器本身的體積較大，導(dǎo)致印刷電路板（PCB)的面積較大，使天窗電機(jī)的噪聲水平和電磁 干擾性能均較差，且該種天窗模塊的整體尺寸較大，不利于生產(chǎn)成本的控制。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種天窗電機(jī)控制電路，其結(jié)構(gòu)簡單，能有效降低天 窗模塊的尺寸，且可以得到更好的噪聲水平和電磁干擾性能。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種天窗電機(jī)控制電路，包括：一體化集成電 路、場效應(yīng)晶體管模塊、霍爾傳感器、電機(jī)(M)、電源正、負(fù)端子（KL30、KL31)、點(diǎn)火端子、天 窗關(guān)閉端子、及天窗開啟端子。所述一體化集成電路與場效應(yīng)晶體管模塊、霍爾傳感器及 電源正端子（KL30)電性連接；所述場效應(yīng)晶體管模塊與電源正端子（KL30)、電源負(fù)端子 (KL31)、及電機(jī)（M)電性連接。
[0006] 所述一體化集成電路包括：用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的MCU、LD0、1/0接口電路、ADC、場 效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器、及霍爾傳感器控制模塊；所述場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器包括第一場效應(yīng)晶 體管驅(qū)動(dòng)器（MD1)與第二場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD2);所述1/0接口電路與點(diǎn)火端子、天窗 關(guān)閉端子、及天窗開啟端子電性連接；所述霍爾傳感器控制模塊與霍爾傳感器電性連接； 所述MCU通過1/0接口電路檢測天窗開啟與關(guān)閉信號(hào)，該MCU根據(jù)檢測到的信號(hào)相應(yīng)控制 所述場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)晶體管模塊，進(jìn)而控制電機(jī)(Μ)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)天窗 的開啟與關(guān)閉；所述霍爾傳感器檢測電機(jī)(Μ)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)并產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)通過 霍爾傳感器控制模塊傳送到MCU進(jìn)行計(jì)數(shù)和鑒別處理，進(jìn)而判斷天窗的位置狀態(tài)。
[0007] 所述場效應(yīng)晶體管模塊包括第一 Mosfet (Τ1)、第二Mosfet (Τ2)、第三Mosfet (T3)及第四Mosfet (T4);所述第一 Mosfet (T1)與第二Mosfet (T2)電性連接電源一端 (KL30)及第一場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD1);所述第三Mosfet (T3)與第四Mosfet (T4)電性 連接于電源另一端（KL31)及第二場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD2);所述第一 Mosfet (T1)、第二 Mosfet (T2)、第三Mosfet (T3)及第四Mosfet (T4)構(gòu)成Η橋連接電路；其中上半橋包括 第一 Mosfet (Τ1)與第二 Mosfet (Τ2)，下半橋包括第三 Mosfet (Τ3)與第四 Mosfet (Τ4)。
[0008] 還包括電阻（R1)、二極管（D1)及電容（C1)，所述電阻（R1)、二極管（D1)及電容 (C1)均電性連接于電源正端子（KL30);所述電阻（R1)、二極管（D1)串聯(lián)后與LD0形成匯合 處（al)，電容（C1)串接在所述匯合處（al)和地之間。
[0009] 所述第一 Mosfet (T1)包括第一柵極（gl)、第一源極（si)及第一漏極（dl);所述 第二Mosfet (T2)包括第二柵極（g2)、第二源極（s2)及第二漏極（d2);所述第三Mosfet (T3)包括第三柵極（g3)、第三源極（s3)及第三漏極（d3);所述第四Mosfet (T4)包括第四 柵極（g4)、第四源極（s4)及第四漏極（d4)。
[0010] 第一源極（si)與第三漏極（d3)的連接節(jié)點(diǎn)（Ml)和第二源極（s2)與第四漏極（d4) 的連接節(jié)點(diǎn)（M2)組成Η橋連接電路的輸出端，所述輸出端電性連接于電機(jī)(Μ)。
[0011] 所述第一柵極（gl)與第二柵極（g2)電性連接于第一場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器(MD1); 所述第三柵極（g3)與第四柵極（g4)電性連接于第二場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD2)。
[0012] 所述第一漏極（dl)與第二漏極（d2)電性連接于電源正端子（KL30);所述第三源 極（s3)與第四源極（s4)電性連接于電源負(fù)端子（KL31)。
[0013] 所述霍爾傳感器為兩個(gè)。
[0014] 本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型提供一種天窗電機(jī)控制電路，采用場效應(yīng)晶 體管結(jié)合成的Η橋電路，來取代繼電器，使印刷電路板和電源電路變短，進(jìn)而使印刷電路板 面積減少了 40%，有效的減少了天窗模塊外部的蓋子。較短的印刷電路板導(dǎo)致較短的懸臂， 可以使天窗電機(jī)獲得更好的噪音水平；而較短的電源電路可以使天窗電機(jī)獲得更好的電磁 干擾性能。本實(shí)用新型通過場效應(yīng)晶體管結(jié)合成的Η橋電路來控制天窗電機(jī)的方向和速 度，有效的降低了生產(chǎn)成本。
[0015] 為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新 型的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本實(shí)用新型加以限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面結(jié)合附圖，通過對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)描述，將使本實(shí)用新型的 技術(shù)方案及其它有益效果顯而易見。
[0017] 附圖中，
[0018] 圖1為現(xiàn)有的天窗電機(jī)控制電路圖；
[0019] 圖2為本實(shí)用新型的天窗電機(jī)控制電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本實(shí)用新型的 優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021] 請(qǐng)參閱圖2,本實(shí)用新型提供一種天窗電機(jī)控制電路，包括：一體化集成電路1、場 效應(yīng)晶體管模塊 2 (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)、霍 爾傳感器3、電機(jī)（M)、電源正、負(fù)端子（KL30、KL31)、點(diǎn)火端子、天窗關(guān)閉端子、及天窗開啟 端子。所述一體化集成電路與場效應(yīng)晶體管模塊、霍爾傳感器及電源正端子（KL30)電性連 接；所述場效應(yīng)晶體管模塊與該電源正端子（KL30)、電源負(fù)端子（KL31)、及電機(jī)(M)電性連 接。
[0022] 所述一體化集成電路1包括：用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的MCU、LD0、I/O接口電路、ADC、 場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（Mosfet Driver)、及霍爾傳感器控制模塊；所述場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器 包括第一場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD1)與第二場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD2);所述I/O接口電路 與點(diǎn)火端子、天窗關(guān)閉端子、及天窗開啟端子電性連接；所述霍爾傳感器控制模塊與霍爾傳 感器3電性連接；所述MCU通過I/O接口電路檢測天窗開啟與關(guān)閉信號(hào)，該MCU根據(jù)檢測到 的信號(hào)相應(yīng)控制所述場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)晶體管模塊2,進(jìn)而控制電機(jī)（M)的 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)天窗的開啟與關(guān)閉；所述霍爾傳感器3檢測電機(jī)(M)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)并產(chǎn)生脈沖信 號(hào)，該脈沖信號(hào)通過霍爾傳感器控制模塊傳送到MCU進(jìn)行計(jì)數(shù)和鑒別處理，進(jìn)而判斷天窗 的位置狀態(tài)。
[0023] 所述場效應(yīng)晶體管模塊2包括第一 Mosfet (T1)、第二Mosfet (T2)、第三Mosfet (T3)及第四Mosfet (T4);所述第一 Mosfet (T1)與第二Mosfet (T2)電性連接于電源正 端子（KL30)及第一場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD1);所述第三Mosfet (T3)與第四Mosfet (T4) 電性連接于電源負(fù)端子（KL31)及第二場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD2);所述第一 Mosfet (T1)、 第二Mosfet (T2)、第三Mosfet (T3)及第四Mosfet (T4)構(gòu)成Η橋連接電路；其中上半橋 包括第一 Mosfet (Τ1)與第二Mosfet (Τ2)，下半橋包括第三Mosfet (Τ3)與第四Mosfet (T4)。
[0024] 還包括電阻（R1)、二極管（D1)及電容（C1)，所述電阻（R1)、二極管（D1)及電容 (C1)均電性連接于電源正端子（KL30);所述電阻（R1)、二極管（D1)串聯(lián)后與LD0形成匯合 處（al)，電容（C1)串接在所述匯合處（al)和地之間。
[0025] 所述第一 Mosfet (T1)包括第一柵極（gl)、第一源極（si)及第一漏極（dl);所述 第二Mosfet (T2)包括第二柵極（g2)、第二源極（s2)及第二漏極（d2);所述第三Mosfet (T3)包括第三柵極（g3)、第三源極（s3)及第三漏極（d3);所述第四Mosfet (T4)包括第四 柵極（g4)、第四源極（s4)及第四漏極（d4)。
[0026] 第一源極（si)與第三漏極（d3)的連接節(jié)點(diǎn)（Ml)和第二源極（s2)與第四漏極（d4) 的連接節(jié)點(diǎn)（M2)組成Η橋連接電路的輸出端，所述輸出端電性連接于電機(jī)(Μ)。本實(shí)用新 型通過上述場效應(yīng)晶體管構(gòu)成的Η橋連接電路，來控制天窗電機(jī)的方向和速度，有效的降 低了生產(chǎn)成本。
[0027] 所述第一柵極（gl)與第二柵極（g2)電性連接于第一場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器(MD1); 所述第三柵極（g3)與第四柵極（g4)電性連接于第二場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD2)。所述第 一場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD1)與第二場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD2)的作用是輸出足夠的驅(qū)動(dòng) 電流，為第一柵極（gl)、第二柵極（g2)、第三柵極（g3)、及第四柵極（g4)進(jìn)行充電和放電。
[0028] 所述第一漏極（dl)與第二漏極（d2)電性連接于電源正端子（KL30);所述第三源 極（S3)與第四源極（s4)電性連接于電源負(fù)端子（KL31)。
[0029] 所述霍爾傳感器3為兩個(gè)。
[0030] 本實(shí)用新型的工作原理為：具體地，第一 Mosfet (T1)、第二Mosfet (T2)、第三 Mosfet (T3)及第四Mosfet (T4)均為N溝道增強(qiáng)型M0S管，其構(gòu)成的Η橋連接電路的工 作原理為：當(dāng)?shù)谝?Mosfet (Τ1)、第三 Mosfet (Τ3)導(dǎo)通，第二 Mosfet (Τ2)、第四 Mosfet (T4)截止時(shí)，電機(jī)電流從左至右流，驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)，使天窗打開；當(dāng)?shù)诙﨧osfet (T2)、第四 Mosfet (T4)導(dǎo)通，第一 Mosfet (T1)、第三Mosfet (T3)截止時(shí)，電機(jī)電流從右至左流，驅(qū) 動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)，使天窗關(guān)閉，這樣即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)正、反兩個(gè)方向的控制。
[0031] 綜上所述，本實(shí)用新型提供的天窗電機(jī)控制電路，采用場效應(yīng)晶體管結(jié)合成的Η 橋電路，來取代繼電器，使印刷電路板和電源電路（Power circuit)變短，進(jìn)而使印刷電路 板面積減少了 40%，有效地減少了天窗模塊外部的蓋子的尺寸。較短的印刷電路板導(dǎo)致較短 的懸臂，可以使天窗電機(jī)獲得更好的噪音水平；而較短的電源電路可以使天窗電機(jī)獲得更 好的電磁干擾性能。本實(shí)用新型通過場效應(yīng)晶體管結(jié)合成的Η橋電路來控制天窗電機(jī)的方 向和速度，有效的降低了生產(chǎn)成本。
[0032] 以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案和 技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán) 利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種天窗電機(jī)控制電路，其特征在于，包括：一體化集成電路、場效應(yīng)晶體管模塊、 霍爾傳感器、電機(jī)（M)、電源正、負(fù)端子（KL30、KL31)、點(diǎn)火端子、天窗關(guān)閉端子、及天窗開啟 端子；所述一體化集成電路與場效應(yīng)晶體管模塊、霍爾傳感器及電源正端子（KL30)電性連 接；所述場效應(yīng)晶體管模塊與電源正、負(fù)端子（KL30、KL31)、及電機(jī)(M)電性連接； 所述一體化集成電路包括：用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的MCU、LDO、I/O接口電路、ADC、場效應(yīng) 晶體管驅(qū)動(dòng)器、及霍爾傳感器控制模塊；所述場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器包括第一場效應(yīng)晶體管 驅(qū)動(dòng)器（MD1)與第二場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD2);所述I/O接口電路與點(diǎn)火端子、天窗關(guān)閉 端子、及天窗開啟端子電性連接；所述霍爾傳感器控制模塊與霍爾傳感器電性連接；所述 MCU通過I/O接口電路檢測天窗開啟與關(guān)閉信號(hào)，該MCU根據(jù)檢測到的信號(hào)相應(yīng)控制所述場 效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)晶體管模塊，進(jìn)而控制電機(jī)(M)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)天窗的開啟 與關(guān)閉；所述霍爾傳感器檢測電機(jī)（M)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)并產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)通過霍爾傳 感器控制模塊傳送到MCU進(jìn)行計(jì)數(shù)和鑒別處理，進(jìn)而判斷天窗的位置狀態(tài)； 所述場效應(yīng)晶體管模塊包括第一 Mosfet (T1)、第二Mosfet (T2)、第三Mosfet (T3) 及第四Mosfet (T4);所述第一 Mosfet (T1)與第二Mosfet (T2)電性連接于電源正端子 (KL30)及第一場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD1);所述第三Mosfet (T3)與第四Mosfet (T4)電性 連接于電源負(fù)端子（KL31)及第二場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD2);所述第一 Mosfet (T1)、第二 Mosfet (T2)、第三Mosfet (T3)及第四Mosfet (T4)構(gòu)成Η橋連接電路；其中上半橋包括 第一 Mosfet (Τ1)與第二 Mosfet (Τ2)，下半橋包括第三 Mosfet (Τ3)與第四 Mosfet (Τ4)。
2. 如權(quán)利要求1所述的天窗電機(jī)控制電路，其特征在于，還包括：電阻（R1)、二極 管（D1)及電容（C1);所述電阻（R1)、二極管（D1)及電容（C1)均電性連接于電源正端子 (KL30);所述電阻（R1)、二極管（D1)串聯(lián)后與LD0形成匯合處（al)，電容（C1)串接在所述 匯合處（al)和地之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的天窗電機(jī)控制電路，其特征在于，所述第一Mosfet (T1)包括第 一柵極（gl)、第一源極（si)及第一漏極（dl);所述第二Mosfet (T2)包括第二柵極（g2)、第 二源極（s2)及第二漏極（d2);所述第三Mosfet (T3)包括第三柵極（g3)、第三源極（s3)及 第三漏極（d3);所述第四Mosfet (T4)包括第四柵極（g4)、第四源極（s4)及第四漏極（d4)。
4. 如權(quán)利要求3所述的天窗電機(jī)控制電路，其特征在于，第一源極（si)與第三漏極 (d3)的連接節(jié)點(diǎn)（Ml)和第二源極（s2)與第四漏極（d4)的連接節(jié)點(diǎn)（M2)組成Η橋連接電 路的輸出端，所述輸出端電性連接于電機(jī)(Μ )。
5. 如權(quán)利要求3所述的天窗電機(jī)控制電路，其特征在于，所述第一柵極（gl)與第二柵 極（g2)電性連接于第一場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD1);所述第三柵極（g3)與第四柵極（g4)電 性連接于第二場效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器（MD2)。
6. 如權(quán)利要求3所述的天窗電機(jī)控制電路，其特征在于，所述第一漏極（dl)與第二漏 極（d2)電性連接于電源正端子（KL30);所述第三源極（s3)與第四源極（s4)電性連接于電 源負(fù)端子（KL31)。
7. 如權(quán)利要求1所述的天窗電機(jī)控制電路，其特征在于，所述霍爾傳感器為兩個(gè)。
【文檔編號(hào)】H02P7/28GK203896239SQ201420177649
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】王曉明, 屈年鶴, 寇智濤, 陳浩 申請(qǐng)人:廣東德昌電機(jī)有限公司