專利名稱：機(jī)動(dòng)車電扇空調(diào)冷暖風(fēng)電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)字電子控制技術(shù)領(lǐng)域，是一種把電子技術(shù)應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車電扇、空調(diào)、冷暖風(fēng)電機(jī)(以下統(tǒng)稱風(fēng)機(jī))轉(zhuǎn)速控制上的無(wú)級(jí)調(diào)速器，能使風(fēng)機(jī)出風(fēng)量的大小任意可調(diào)。
現(xiàn)在機(jī)動(dòng)車中調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的操作開關(guān)均為有檔型的，一般分2～3檔，每檔之間都接有電阻元件，開關(guān)放在不同的檔位，就把不同阻值的電阻用串聯(lián)連接的方式連接在風(fēng)機(jī)的電源回路中，利用電阻的降壓作用，使風(fēng)機(jī)在開關(guān)放在不同的檔位時(shí)得到不同的電源電壓，風(fēng)機(jī)得到的電壓高，其轉(zhuǎn)速就快，出風(fēng)量大，電壓低，轉(zhuǎn)速就慢，出風(fēng)量小，這種調(diào)節(jié)方式由于各檔電阻的阻值是固定的，只能粗調(diào)其轉(zhuǎn)速，故其轉(zhuǎn)速選擇范圍的粗細(xì)取決于開關(guān)檔位的多少，而現(xiàn)在機(jī)動(dòng)車中調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的選擇開關(guān)只有2～3檔，其缺點(diǎn)是一在換季時(shí)節(jié)、天氣溫度變化、駕駛員身體狀況變化時(shí)無(wú)法使駕駛員及車內(nèi)得到最適宜的溫度風(fēng)量。二由于利用電阻元件降壓，電阻本身消耗的電功率很大，因此電能損耗大。
本實(shí)用新型的目的在于從根本上克服上述有檔式風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)器的缺點(diǎn)，它的特點(diǎn)是1.無(wú)檔位。2.能連續(xù)無(wú)級(jí)的調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變出風(fēng)量。3.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍寬(全轉(zhuǎn)速的3％～99％)。4.有關(guān)機(jī)后轉(zhuǎn)速記憶功能，保證再開機(jī)時(shí)的轉(zhuǎn)速與上次關(guān)機(jī)時(shí)的轉(zhuǎn)速相同。5.有轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)定功能，在未開機(jī)時(shí)，可設(shè)定大致的轉(zhuǎn)速。6.調(diào)節(jié)柄與開關(guān)一體化，無(wú)需單獨(dú)的開關(guān)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的；它由一個(gè)帶開關(guān)的電位器、一個(gè)半導(dǎo)體集成電路、一個(gè)半導(dǎo)體功率器件、若干個(gè)晶體二極管、電阻、電容組成。
集成電路IC和開關(guān)電位器W組成一個(gè)振蕩頻率固定但脈沖寬度占空比可調(diào)的脈寬調(diào)制器，改變電位器W中心滑動(dòng)接點(diǎn)的位置就會(huì)改變脈寬調(diào)制器RC充放電回路的時(shí)間比，脈寬調(diào)制器就輸出振蕩頻率不變而脈沖寬度占空比變化的方波信號(hào)，脈寬調(diào)制器的輸出接有一個(gè)功率開關(guān)T，功率開關(guān)T根據(jù)方波信號(hào)工作在導(dǎo)通、截止?fàn)顟B(tài)，控制風(fēng)機(jī)在脈沖周期內(nèi)通電時(shí)間的長(zhǎng)短，在脈沖周期內(nèi)如果正脈沖占的時(shí)間比例大，功率開關(guān)導(dǎo)通的時(shí)間長(zhǎng)，風(fēng)機(jī)通電的時(shí)間就長(zhǎng)，其得到的平均直流電壓就高，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就高，反之，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就低。


圖1為調(diào)速器的方框圖；圖2為調(diào)速器的電原理以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。
圖1示出了該調(diào)速器的方框圖。
A＝脈寬調(diào)制器；B＝功率開關(guān)；C＝風(fēng)機(jī)(機(jī)動(dòng)車本身的)。
脈寬調(diào)制器(A)負(fù)責(zé)產(chǎn)生頻率固定的方波信號(hào)并根據(jù)給定值輸出相應(yīng)占空比的脈沖方波信號(hào)，其特點(diǎn)是不論脈沖占空比怎樣變化，它的振蕩頻率是不變的，(A)的方波信號(hào)輸出給功率開關(guān)(B)，(B)受方波信號(hào)的控制工作在開關(guān)狀態(tài)，(B)的輸出去控制機(jī)動(dòng)車上的風(fēng)機(jī)(C)，(B)導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)，(C)通電的時(shí)間就長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速就快，(B)導(dǎo)通時(shí)間短，(C)通電的時(shí)間就短，轉(zhuǎn)速就慢。
圖2示出了該調(diào)速器的電原理圖。
以下結(jié)合附圖2對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)電路原理說(shuō)明。
開關(guān)電位器W和R1.R2.C1.C2.D1.IC1組成脈寬調(diào)制器電路，其中W.R1.R2.C1.D1為脈寬調(diào)制器的充放電回路，剛通電時(shí)，由于C1上的電壓不能突變，即IC1的2、6腳起始電位為地電位，此時(shí)IC1的輸出端3腳置位，呈高電位，功率開關(guān)T導(dǎo)通，D極為低電平，風(fēng)機(jī)M通電轉(zhuǎn)動(dòng)，電源經(jīng)R1＋W上半部的阻值通過(guò)D1對(duì)C1充電，其充電時(shí)間；T充＝0.693(R1＋W上)C1當(dāng)C1上的電壓充到IC1的閾值電平2/3電源電壓時(shí)，IC1復(fù)位，其3腳轉(zhuǎn)呈低電平，功率開關(guān)T截止，其D極為高電平，風(fēng)機(jī)M斷電停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)IC1的7腳力地電平，此時(shí)C1通過(guò)R2及W下半部的阻值由IC1的7腳進(jìn)行放電，其放電時(shí)間；T放＝0.693(R2＋W下)C1以上的過(guò)程形成了振蕩的條件，使得脈寬調(diào)制器周而復(fù)始的繼續(xù)下去，在IC1的3腳輸出一個(gè)頻率固定的脈沖方波。
設(shè)占空比為D，則；D＝T充/T＝R1＋W上/R1＋W＋R2調(diào)節(jié)W1，當(dāng)其中心頭滑向最上端時(shí)；DMIN＝T充/T＝R1/W＋R2當(dāng)W1中心頭滑向最下端時(shí)；DMAX＝W＋R1/W＋R1＋R2D1為RC充電回路的導(dǎo)引二極管，而以放電回路無(wú)關(guān)，W值決定調(diào)速器的調(diào)速范圍，R1決定調(diào)速器的最低轉(zhuǎn)速，R2決定調(diào)速器的最高轉(zhuǎn)速，IC1的3腳是脈寬調(diào)制器的輸出端，它通過(guò)C3、R3聯(lián)接到功率開關(guān)T的G極，T的D極是輸出端，它與機(jī)動(dòng)車上風(fēng)機(jī)的負(fù)極聯(lián)接，這樣就實(shí)現(xiàn)了調(diào)速器電路對(duì)風(fēng)機(jī)的控制。
D2并聯(lián)在風(fēng)機(jī)的兩端，是為T吸收反向脈沖電壓的保護(hù)二極管同時(shí)又是風(fēng)機(jī)M的續(xù)流二極管，保證風(fēng)機(jī)M在功率開關(guān)T關(guān)斷期間的正常工作。
本調(diào)速器的開機(jī)預(yù)設(shè)、關(guān)機(jī)記憶功能是靠電位器W本身的結(jié)構(gòu)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)的，電位器W與開關(guān)K是一體的，開關(guān)的過(guò)程是拉出、推進(jìn)電位器旋柄來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在開關(guān)的過(guò)程中不會(huì)改變電位器中心動(dòng)觸點(diǎn)的位置，因此，利用其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能。
IC1是555時(shí)基電路。
權(quán)利要求1.一種用于機(jī)動(dòng)車電扇空調(diào)冷暖風(fēng)電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速器，它由脈寬調(diào)制器、功率開關(guān)、電源開關(guān)組成，其特征在于脈寬調(diào)制器輸出頻率固定、占空比可調(diào)的矩形脈沖信號(hào)，作為功率開關(guān)(T)的輸入控制信號(hào)；功率開關(guān)(T)的輸出接機(jī)動(dòng)車電扇、空調(diào)、冷暖風(fēng)機(jī)的電機(jī)(M)，它受輸入信號(hào)的控制工作在開關(guān)狀態(tài)，控制機(jī)動(dòng)車電扇、空調(diào)、冷暖風(fēng)機(jī)的電機(jī)(M)在脈沖周期內(nèi)通電時(shí)間的長(zhǎng)短。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車電扇空調(diào)冷暖風(fēng)電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速器，其特征在于電源開關(guān)(K)與電位器(W)為一體，其開關(guān)的過(guò)程是通過(guò)拉出、推進(jìn)電位器旋轉(zhuǎn)柄的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車電扇空調(diào)冷暖風(fēng)電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速器，其特征在于功率開關(guān)(T)可以是VMOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管，也可以是普通晶體管。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于機(jī)動(dòng)車電扇空調(diào)冷暖風(fēng)電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速器，它由集成電路及半導(dǎo)體電子元器件組成，目前機(jī)動(dòng)車?yán)渑L(fēng)機(jī)、空調(diào)風(fēng)機(jī)及車用電扇風(fēng)量的調(diào)節(jié)操作開關(guān)都是分2～3檔，無(wú)法根據(jù)需要任意的調(diào)節(jié)風(fēng)量，而本無(wú)級(jí)調(diào)速器則可徹底解決有檔式風(fēng)量調(diào)節(jié)操作開關(guān)的缺陷，可使駕駛員根據(jù)季節(jié)溫度、天氣、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、駕駛員身體狀況對(duì)風(fēng)量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。
文檔編號(hào)H02P7/18GK2252451SQ96220089
公開日1997年4月16日 申請(qǐng)日期1996年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月12日
發(fā)明者張青 申請(qǐng)人:張青