一種汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)控制器電流保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)控制器電流保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)主要實(shí)現(xiàn)冷媒的壓縮，和空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥等零件組合在一起即可實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)空氣的冷卻，已經(jīng)作為汽車(chē)的主要部件。燃油汽車(chē)使用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，壓縮機(jī)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)、皮帶來(lái)旋轉(zhuǎn)；電動(dòng)壓縮機(jī)作為一種汽車(chē)新能源產(chǎn)品，在沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，使用專(zhuān)用的控制器將電能用來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，再通過(guò)電機(jī)直接帶動(dòng)壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)壓縮機(jī)控制器是控制汽車(chē)空調(diào)電動(dòng)壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，其功能主要是采集用戶的開(kāi)關(guān)及調(diào)速信號(hào)，控制壓縮機(jī)電機(jī)啟停及調(diào)速變頻。
[0003]電動(dòng)壓縮機(jī)控制器由于功率很大、負(fù)載波動(dòng)范圍廣，工作時(shí)負(fù)載不確定因素多。為了滿足高負(fù)荷下的啟動(dòng)性能，控制器容易在啟動(dòng)時(shí)損壞功率器件。普通控制器過(guò)流檢測(cè)方法有:
[0004]⑴通過(guò)軟件配合模擬開(kāi)關(guān)依次檢測(cè)功率器件的導(dǎo)通壓降，和設(shè)定的保護(hù)值比較，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)產(chǎn)生過(guò)流中斷。由于軟件處理需要一定的時(shí)間，在很多惡劣情況下功率器件因保護(hù)不夠及時(shí)仍然損壞。
[0005](2)使用軟件檢測(cè)相電流來(lái)控制啟動(dòng)電流，由于軟件處理需要一定的時(shí)間，在很多惡劣情況下功率器件因保護(hù)不夠及時(shí)仍然損壞。
[0006]⑶使用母線電流檢測(cè)電阻，通過(guò)三項(xiàng)驅(qū)動(dòng)的電流檢測(cè)引腳檢測(cè)電阻上的電壓，當(dāng)超過(guò)0.46V產(chǎn)生過(guò)流中斷。因存在接地點(diǎn)差異，容易產(chǎn)生尖峰電壓引起誤過(guò)流。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的主要發(fā)明目的在于提供一種汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)控制器電流保護(hù)電路，用以解決以上技術(shù)問(wèn)題。
[0008]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下:
[0009]—種汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)控制器電流保護(hù)電路，包括:相互連接在一起的差分放大電路、RC積分電路、參考分壓電路、濾波電路和比較器，其中，所述差分放大電路，連接母線，并用于采集母線上的瞬時(shí)電流，再分為兩路處理，其中，一路通過(guò)所述RC積分電路送入至處理器，所述處理器采集母線的平均電流，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值通過(guò)降速處理以降低負(fù)載；另一路直接進(jìn)入到比較器，所述比較器用于將其和設(shè)定電流保護(hù)電比較，當(dāng)超過(guò)保護(hù)點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生過(guò)流中斷。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述差分放大電路具體包括:R213、R214、R215、R216、R217、R218、U201采集并放大母線電流檢測(cè)電阻RS上的電壓，一路通過(guò)R232、C234、C235積分送入DSP的AD采集口，通過(guò)軟件處理計(jì)算為母線平均電流，當(dāng)檢測(cè)的平均電流超過(guò)設(shè)定的平均電流時(shí)，另一路R233、C233濾波進(jìn)入比較器U202反相端，和預(yù)先設(shè)定好的正相端R234A、R235、C232進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)生過(guò)流時(shí)反相端的電壓超過(guò)正相端，比較器U202輸出低電平，通過(guò)快速二極管D201將電平輸出給DSP的中斷引腳，DSP接到中斷電平后立即關(guān)斷所有輸出，達(dá)到保護(hù)功能。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述電流檢測(cè)電阻RS，最大工作電流下電阻的功率不得超過(guò)電阻額定功率的一半，且選擇無(wú)感大功率高精度電阻。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，差分放大電路的參數(shù)要滿足R213 = R215、R214 = R216、R217 = R218，其放大倍數(shù)β = R217/(R213+R214)，放大倍數(shù)要滿足最大電流Imax下放大器輸出腳，不得超過(guò)其電源電壓的90% ;R232、C234、C235組成的RC積分電路要確保輸出的波形平滑，紋波電壓小于5mV，通常時(shí)間常數(shù)大于80mS ;R233、C233組成的RC濾波電路要確保輸出的波形不要失真，且波形的失真C233通常低于330pF以下。
[0013]本實(shí)用新型采取了以上方案以后，通過(guò)先限流保護(hù)再過(guò)流中斷，雙重保護(hù)控制器的電流限值，確保功率器件工作在安全區(qū)間，具有非常好的電流保護(hù)效果。
[0014]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，以使得本實(shí)用新型的上述優(yōu)點(diǎn)更加明確。
[0016]圖1是本實(shí)用新型汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)控制器電流保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
[0018]具體來(lái)說(shuō)，如圖1所示，該新型電流保護(hù)電路使用母線電流檢測(cè)電阻，通過(guò)軟硬件方式先限流保護(hù)再過(guò)流中斷，雙重保護(hù)控制器的電流限值，確保功率器件工作在安全區(qū)間。
[0019]其中，一種汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)控制器電流保護(hù)電路，包括:相互連接在一起的差分放大電路、RC積分電路、參考分壓電路、濾波電路和比較器，其中，所述差分放大電路，連接母線，并用于采集母線上的瞬時(shí)電流，再分為兩路處理，其中，一路通過(guò)所述RC積分電路送入至處理器，所述處理器采集母線的平均電流，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值通過(guò)降速處理以降低負(fù)載；另一路直接進(jìn)入到比較器，所述比較器用于將其和設(shè)定電流保護(hù)電比較，當(dāng)超過(guò)保護(hù)點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生過(guò)流中斷。
[0020]優(yōu)選地是，該實(shí)用新型通過(guò)差分放大電路R213、R214、R215、R216、R217、R218、U201采集并放大母線電流檢測(cè)電阻RS上的電壓，一路通過(guò)R232、C234、C235積分送入DSP的AD采集口，通過(guò)軟件處理計(jì)算為母線平均電流，當(dāng)檢測(cè)的平均電流超過(guò)設(shè)定的平均電流時(shí)，另一路R233、C233濾波進(jìn)入比較器U202反相端，和預(yù)先設(shè)定好的正相端R234A、R235、C232進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)生過(guò)流時(shí)反相端的電壓超過(guò)正相端，比較器U202輸出低電平，通過(guò)快速二極管D201將電平輸出給DSP的中斷引腳，DSP接到中斷電平后立即關(guān)斷所有輸出，達(dá)到保護(hù)功能。
[0021]電流檢測(cè)電阻RS的選型根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際電壓及功率來(lái)確定，最大工作電流下電阻的功率不得超過(guò)電阻額定功率的一半，通常選擇無(wú)感大功率高精度電阻。
[0022]差分放大電路的參數(shù)要滿足R213 = R215、R214 = R216、R217 = R218，其放大倍數(shù)
[0023]β = R217/(R213+R214)，本實(shí)例為17.8倍。放大倍數(shù)要滿足最大電流Imax下放大器輸出腳(，不得超過(guò)其電源電壓的90%，本實(shí)例約3.0V。
[0024]為了確保輸出匹配R233 = R232，為了不影響波形的失真C233通常低于330pF以下。
[0025]U202為高速比較器，為了確?？焖夙憫?yīng)，其輸出延時(shí)要小于100nS。
[0026]D201為快回復(fù)二極管，為了確保快速響應(yīng)，其反向恢復(fù)時(shí)間要小于100nS。
[0027]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0028]通過(guò)差分放大電路放大，精確采集母線上的瞬時(shí)電流，再分為兩路處理，雙重保護(hù):(1)1路通過(guò)RC積分送入處理器，采集母線的平均電流，當(dāng)超過(guò)軟件設(shè)定值時(shí)通過(guò)降速處理來(lái)降低負(fù)載。⑵另I路直接進(jìn)入高速比較器，和設(shè)定電流保護(hù)點(diǎn)比較，當(dāng)超過(guò)保護(hù)點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生過(guò)流中斷。
[0029]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0030]通過(guò)雙重保護(hù)，先軟件限流降低負(fù)荷，通常情況下即可避免過(guò)流的發(fā)生。若工況非常惡劣或負(fù)載出現(xiàn)異常，再觸發(fā)硬件電流保護(hù)直接關(guān)閉功率器件，能有效的保護(hù)負(fù)載及控制器功率器件。
[0031]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)控制器電流保護(hù)電路，其特征在于，包括:相互連接在一起的差分放大電路、Re積分電路、參考分壓電路、濾波電路和比較器，其中，所述差分放大電路，連接母線，并用于采集母線上的瞬時(shí)電流，再分為兩路處理，其中，一路通過(guò)所述RC積分電路送入至處理器，所述處理器采集母線的平均電流，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值通過(guò)降速處理以降低負(fù)載；另一路直接進(jìn)入到比較器，所述比較器用于將其和設(shè)定電流保護(hù)電比較，當(dāng)超過(guò)保護(hù)點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生過(guò)流中斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)控制器電流保護(hù)電路，其特征在于，所述差分放大電路具體包括:電阻R213、電阻R214、電阻R215、電阻R216、電阻R217、電阻R218、比較器U201采集并放大母線電流檢測(cè)電阻RS上的電壓，一路通過(guò)電阻R232、電容C234、電容C235積分送入DSP的AD采集口，通過(guò)軟件處理計(jì)算為母線平均電流，當(dāng)檢測(cè)的平均電流超過(guò)設(shè)定的平均電流時(shí)，另一路電阻R233、電容C233濾波進(jìn)入比較器U202反相端，和預(yù)先設(shè)定好的正相端電阻R234A、電阻R235、電容C232進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)生過(guò)流時(shí)反相端的電壓超過(guò)正相端，比較器U202輸出低電平，通過(guò)快速二極管D201將電平輸出給DSP的中斷引腳，DSP接到中斷電平后立即關(guān)斷所有輸出，達(dá)到保護(hù)功能。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)控制器電流保護(hù)電路，其特征在于，所述電流檢測(cè)電阻RS，最大工作電流下電阻的功率不得超過(guò)電阻額定功率的一半，且選擇無(wú)感大功率高精度電阻。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)控制器電流保護(hù)電路，其特征在于，差分放大電路的參數(shù)要滿足R213 = R215、R214 = R216、R217 = R218，其放大倍數(shù)β =R217/(R213+R214)，放大倍數(shù)要滿足最大電流Imax下放大器輸出腳，不得超過(guò)其電源電壓的90% ;R232、C234、C235組成的RC積分電路要確保輸出的波形平滑，紋波電壓小于5mV，時(shí)間常數(shù)大于80mS ;R233、C233組成的RC濾波電路要確保輸出的波形不要失真，且波形的失真C233通常低于330pF以下。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)控制器電流保護(hù)電路，包括：相互連接在一起的差分放大電路、RC積分電路、參考分壓電路、濾波電路和比較器，其中，所述差分放大電路，連接母線，并用于采集母線上的瞬時(shí)電流，再分為兩路處理，其中，一路通過(guò)所述RC積分電路送入至處理器，所述處理器采集母線的平均電流，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值通過(guò)降速處理以降低負(fù)載；另一路直接進(jìn)入到比較器，所述比較器用于將其和設(shè)定電流保護(hù)電比較，當(dāng)超過(guò)保護(hù)點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生過(guò)流中斷?？梢员苊膺^(guò)流的發(fā)生，若工況非常惡劣或負(fù)載出現(xiàn)異常，則觸發(fā)硬件過(guò)流保護(hù)直接關(guān)閉功率器件，能有效地保護(hù)負(fù)載及控制器功率器件。
【IPC分類(lèi)】H02H9/02, H02H3/08
【公開(kāi)號(hào)】CN204835517
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520431495
【發(fā)明人】丁汝平, 周健, 寧貴平
【申請(qǐng)人】南京飛洋汽車(chē)電子有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年6月20日