車用水泵電機控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車用水泵電機控制器，其中包括該車用水泵電機控制器，其特征在于，所述的電機控制器包括：微控制器，用于根據(jù)輸入的PWM信號產(chǎn)生軟件控制信號來調(diào)節(jié)電機速度，控制電機的啟停；位置傳感器，用于采集電機的位置信號，產(chǎn)生硬件控制信號并發(fā)送至所述的微控制器；兩個智能低邊開關(guān)，用于接收所述的軟件控制信號和所述的硬件控制信號并直接控制電機的啟停；雙向單雙線轉(zhuǎn)換電路，用于電源與微控制器間的PWM通訊。采用該種結(jié)構(gòu)的車用水泵電機控制器，可以根據(jù)輸入PWM調(diào)節(jié)電機速度、控制啟停，同時可以輸出狀態(tài)信號，拓寬了PWM檢測范圍，并具有電壓、電流、溫度、空轉(zhuǎn)、堵轉(zhuǎn)和防反接等保護(hù)功能。
【專利說明】
車用水泵電機控制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水栗電機控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及汽車用輔助小功率水栗電機控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種車用水栗電機控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前汽車用的輔助水栗控制器，多為定速，不環(huán)保，部分調(diào)速的PWM(PulseWidthModulat1n，脈沖寬度調(diào)制)檢測范圍窄，電子噪聲大，主控單元干擾死機后容易造成水栗失效不工作。故設(shè)計該控制器，拓寬輸入PWM的檢測范圍。同時電機驅(qū)動元器件的控制信號，由純硬件和MCU(Micro Control Unit，微控制單元)兩套并聯(lián)，同步控制。達(dá)到節(jié)能、環(huán)保和可靠的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)輸入PWM調(diào)節(jié)電機速度、控制啟停并具有較寬PWM檢測范圍的車用水栗電機控制器。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具有如下構(gòu)成:
[0005]該車用水栗電機控制器，其特征在于，所述的電機控制器包括:
[0006]微控制器，用于根據(jù)輸入的PffM信號產(chǎn)生軟件控制信號來調(diào)節(jié)電機速度，控制電機的啟停；
[0007]位置傳感器，用于采集電機的位置信號，產(chǎn)生硬件控制信號并發(fā)送至所述的微控制器;
[0008]兩個智能低邊開關(guān)，用于接收所述的軟件控制信號和所述的硬件控制信號并直接控制電機的啟停，分別與電機、微控制器和位置傳感器連接；
[0009]雙向單雙線轉(zhuǎn)換電路，用于電源與微控制器間的PffM通訊，分別與電源和微控制器連接。
[0010]較佳地，所述的驅(qū)動器還包括控制電路，所述的控制電路分別與所述的微控制器、所述的位置傳感器和所述的兩個智能低邊開關(guān)連接。
[0011]更佳地，所述的控制電路包括反向分配電路和兩個單向二極管，所述的反向分配電路分別與所述的位置傳感器和所述的兩個智能低邊開關(guān)連接，所述的兩個單向二極管分別與所述的微控制器和所述的兩個智能低邊開關(guān)連接。
[0012]較佳地，所述的驅(qū)動器還包括防反接保護(hù)電路，所述的防反接保護(hù)電路用于防止電源反接，所述的防反接保護(hù)電路分別與電機和電源連接。
[0013]較佳地，所述的驅(qū)動器還包括分壓電阻采樣模塊，所述的分壓電阻采樣模塊包括兩個電阻，所述的分壓電阻采樣模塊用于獲取電源電壓以實現(xiàn)電壓保護(hù)，所述的分壓電阻采樣模塊分別與電源和微控制器連接。
[0014]較佳地，所述的驅(qū)動器還包括溫度傳感器，所述的溫度傳感器用于采樣智能低邊開關(guān)和微控制器的溫度，所述的溫度傳感器與微控制器連接。
[0015]較佳地，所述的驅(qū)動器還包括電壓轉(zhuǎn)換器，所述的電壓轉(zhuǎn)換器與微控制器連接。
[0016]較佳地，所述的驅(qū)動器還包括采樣電阻，所述的智能低邊開關(guān)通過所述的采樣電阻接地，所述的采樣電阻與微控制器連接，所述的采樣電阻用于為微控制器提供電壓數(shù)據(jù)，所述的微控制器根據(jù)所述的電壓數(shù)據(jù)實現(xiàn)電流保護(hù)。
[0017]采用了該發(fā)明中的車用水栗電機控制器，可以根據(jù)輸入PffM調(diào)節(jié)電機速度、控制啟停，同時可以輸出狀態(tài)信號，拓寬了 P麗檢測范圍，并具有電壓、電流、溫度、空轉(zhuǎn)、堵轉(zhuǎn)和防反接等保護(hù)功能;本發(fā)明可以應(yīng)用于汽車用輔助小功率的輸入PWM調(diào)速的兩相無刷直流電機控制器，也可以應(yīng)用于其他類型的電機控制器，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的車用水栗電機控制器的一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:
[0020]Pl控制器對外接口端子，
[0021]Ul防反接保護(hù)電路
[0022]U2電壓轉(zhuǎn)換器
[0023]U3微控制器
[0024]U4雙向單雙線轉(zhuǎn)換電路
[0025]U5位置傳感器
[0026]U6兩相無刷直流電機
[0027]U7反向分配電路
[0028]U8溫度傳感器
[0029]Rl采樣電阻
[0030]R2，R3兩個電阻
[0031]Ml ,M2兩個智能低邊開關(guān)
[0032]D1，D2兩個單向二極管
【具體實施方式】
[0033]為了能夠更清楚地描述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例來進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
[0034]該車用水栗電機控制器，其特征在于，所述的電機控制器包括:
[0035]微控制器，用于根據(jù)輸入的PffM信號產(chǎn)生軟件控制信號來調(diào)節(jié)電機速度，控制電機的啟停；
[0036]位置傳感器，用于采集電機的位置信號，產(chǎn)生硬件控制信號并發(fā)送至所述的微控制器;
[0037]兩個智能低邊開關(guān)，用于接收所述的軟件控制信號和所述的硬件控制信號并直接控制電機的啟停，分別與電機、微控制器和位置傳感器連接；
[0038]雙向單雙線轉(zhuǎn)換電路，用于電源與微控制器間的PffM通訊，分別與電源和微控制器連接。
[0039]在一種較佳的實施方式中，所述的驅(qū)動器還包括控制電路，所述的控制電路分別與所述的微控制器、所述的位置傳感器和所述的兩個智能低邊開關(guān)連接。
[0040]在一種更佳的實施方式中，所述的控制電路包括反向分配電路和兩個單向二極管，所述的反向分配電路分別與所述的位置傳感器和所述的兩個智能低邊開關(guān)連接，所述的兩個單向二極管分別與所述的微控制器和所述的兩個智能低邊開關(guān)連接。
[0041]在一種較佳的實施方式中，所述的驅(qū)動器還包括防反接保護(hù)電路，所述的防反接保護(hù)電路用于防止電源反接，所述的防反接保護(hù)電路分別與電機和電源連接。
[0042]在一種較佳的實施方式中，所述的驅(qū)動器還包括分壓電阻采樣模塊，所述的分壓電阻采樣模塊包括兩個電阻，所述的分壓電阻采樣模塊用于獲取電源電壓以實現(xiàn)電壓保護(hù)，所述的分壓電阻采樣模塊分別與電源和微控制器連接。
[0043]在一種較佳的實施方式中，所述的驅(qū)動器還包括溫度傳感器，所述的溫度傳感器用于采樣智能低邊開關(guān)和微控制器的溫度，所述的溫度傳感器與微控制器連接。
[0044]在一種較佳的實施方式中，所述的驅(qū)動器還包括電壓轉(zhuǎn)換器，所述的電壓轉(zhuǎn)換器與微控制器連接。
[0045]在一種較佳的實施方式中，所述的驅(qū)動器還包括采樣電阻，所述的智能低邊開關(guān)通過所述的采樣電阻接地，所述的采樣電阻與微控制器連接，所述的采樣電阻用于為微控制器提供電壓數(shù)據(jù)，所述的微控制器根據(jù)所述的電壓數(shù)據(jù)實現(xiàn)電流保護(hù)。
[0046]以一種更具體的實施方式為例，電源由端子Pl接到防反接保護(hù)電路Ul;然后分3路，第I路接到電機U6的1、2腳;第2路經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換器U2接到微控制器U3的I個腳;第3路接到分壓電阻R2，再分2路，第I路經(jīng)過分壓電阻R3接到地，第2路接到微控制器U3的I個腳;端子Pl的P腳經(jīng)過雙向單雙線轉(zhuǎn)換電路U4接到微控制器U3的2個腳;位置傳感器U5分2路分別連接到微控制器U3的I個腳，以及反向分配電路U7;反向分配電路U7分2路分別連到兩個智能低邊開關(guān)M1、M2的門極;兩個智能低邊開關(guān)M1、M2的漏極分別接到電機U5的3、4腳;兩個智能低邊開關(guān)Ml、M2的源極經(jīng)過采樣電阻Rl接到地;微控制器U3連接采樣電阻Rl;兩個單向二極管Dl、D2分別連接微控制器U3和兩個智能低邊開關(guān)Ml、M2的門極;溫度傳感器U8連到微控制器U3的I個腳。
[0047 ]微控制器U3采樣端口 PI的P腳的輸入PWM信號，通過自適應(yīng)技術(shù)，適應(yīng)比較寬的頻率范圍，根據(jù)計算出的占空比調(diào)節(jié)驅(qū)動PffM，從而調(diào)節(jié)電機U6轉(zhuǎn)速，節(jié)約通訊線路;通過兩個電阻R2、R3組成的分壓電阻采樣模塊獲取電源電壓，從而實現(xiàn)電壓保護(hù);通過溫度傳感器U8采樣控制器的溫度，從而實現(xiàn)過溫度保護(hù);通過微控制器U3獲得采樣電阻Rl上的電壓，計算出電流，從而實現(xiàn)過電流保護(hù);通過兩個單向二極管Dl、D2，將位置傳感器U5產(chǎn)生的硬件驅(qū)動信號與微控制器U3計算出的軟件驅(qū)動信號并聯(lián)后驅(qū)動兩個智能低邊開關(guān)Ml、M2，從而實現(xiàn)電機U6的驅(qū)動，只用兩個開關(guān)，節(jié)約成本。
[0048]微控制器U3經(jīng)過計算，產(chǎn)生的軟件驅(qū)動信號與位置傳感器U5產(chǎn)生的信號，并聯(lián)，同頻，并中間對齊，減少熱量產(chǎn)生，減少電磁干擾。同時達(dá)到冗余，即使微控制器U3受干擾死機，仍然保證水栗工作。
[0049]微控制器U3計算出的電壓，電流，溫度，空轉(zhuǎn)，堵轉(zhuǎn)等保護(hù)狀態(tài)可以通過端子Pl的P腳反饋給上位機，實現(xiàn)雙向交互控制。
[0050]在另一種較佳的實施方式中，所述的位置傳感器為HALL位置傳感器，所述的微控制器為MCU微控制器。
[0051]采用了該發(fā)明中的車用水栗電機控制器，可以根據(jù)輸入PffM調(diào)節(jié)電機速度、控制啟停，同時可以輸出狀態(tài)信號，拓寬了 P麗檢測范圍，并具有電壓、電流、溫度、空轉(zhuǎn)、堵轉(zhuǎn)和防反接等保護(hù)功能;本發(fā)明可以應(yīng)用于汽車用輔助小功率的輸入PWM調(diào)速的兩相無刷直流電機控制器，也可以應(yīng)用于其他類型的電機控制器，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。
[0052]在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
【主權(quán)項】
1.一種車用水栗電機控制器，其特征在于，所述的電機控制器包括: 微控制器，用于根據(jù)輸入的PffM信號產(chǎn)生軟件控制信號來調(diào)節(jié)電機速度，控制電機的啟停； 位置傳感器，用于采集電機的位置信號，產(chǎn)生硬件控制信號并發(fā)送至所述的微控制器； 兩個智能低邊開關(guān)，用于接收所述的軟件控制信號和所述的硬件控制信號并直接控制電機的啟停，分別與電機、微控制器和位置傳感器連接； 雙向單雙線轉(zhuǎn)換電路，用于電源與微控制器間的PWM通訊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用水栗電機控制器，其特征在于，所述的驅(qū)動器還包括控制電路，所述的控制電路分別與所述的微控制器、所述的位置傳感器和所述的兩個智能低邊開關(guān)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用水栗電機控制器，其特征在于，所述的控制電路包括反向分配電路和兩個單向二極管，所述的反向分配電路分別與所述的位置傳感器和所述的兩個智能低邊開關(guān)連接，所述的兩個單向二極管分別與所述的微控制器和所述的兩個智能低邊開關(guān)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用水栗電機控制器，其特征在于，所述的驅(qū)動器還包括防反接保護(hù)電路，所述的防反接保護(hù)電路用于防止電源反接，所述的防反接保護(hù)電路分別與電機和電源連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用水栗電機控制器，其特征在于，所述的驅(qū)動器還包括分壓電阻采樣模塊，所述的分壓電阻采樣模塊包括兩個電阻，所述的分壓電阻采樣模塊用于獲取電源電壓以實現(xiàn)電壓保護(hù)，所述的分壓電阻采樣模塊分別與電源和微控制器連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用水栗電機控制器，其特征在于，所述的驅(qū)動器還包括溫度傳感器，所述的溫度傳感器用于采樣智能低邊開關(guān)和微控制器的溫度，所述的溫度傳感器與微控制器連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用水栗電機控制器，其特征在于，所述的驅(qū)動器還包括電壓轉(zhuǎn)換器，所述的電壓轉(zhuǎn)換器與微控制器連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用水栗電機控制器，其特征在于，所述的驅(qū)動器還包括采樣電阻，所述的智能低邊開關(guān)通過所述的采樣電阻接地，所述的采樣電阻與微控制器連接，所述的采樣電阻用于為微控制器提供電壓數(shù)據(jù)，所述的微控制器根據(jù)所述的電壓數(shù)據(jù)實現(xiàn)電流保護(hù)。
【文檔編號】H02P6/08GK106026798SQ201610554441
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】韓偉, 吳文臣, 陳先國
【申請人】上海金脈電子科技有限公司