本發(fā)明涉及一種與旋轉(zhuǎn)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的診斷電路，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備例如是在機動車輛的照明裝置中使用的風(fēng)扇。本發(fā)明還涉及一種包括這樣的診斷電路的照明裝置，以及涉及一種機動車輛。

背景技術(shù)：

實際上，風(fēng)扇可與產(chǎn)生熱的設(shè)備(諸如照明設(shè)備)相關(guān)聯(lián)，其增強設(shè)備和其周圍環(huán)境之間的對流熱傳遞，以便限制設(shè)備的溫度。

但是，風(fēng)扇的故障可導(dǎo)致設(shè)備溫度的增加，且因此導(dǎo)致設(shè)備的停止運行。在一些情況下，甚至不能排除起火的風(fēng)險。

出于安全的原因，因此重要的是能夠檢測風(fēng)扇的故障，但是現(xiàn)有技術(shù)中的診斷電路不能以可靠的方式檢測風(fēng)扇的故障。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種的診斷電路，其允許可靠的檢測旋轉(zhuǎn)設(shè)備的故障，該旋轉(zhuǎn)設(shè)備諸如風(fēng)扇。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明由此涉及一種診斷電路，其被構(gòu)造為檢測旋轉(zhuǎn)裝置的故障，該旋轉(zhuǎn)裝置包括定子和轉(zhuǎn)子，診斷電路包括：

-傳感器，位于定子上且構(gòu)造為輸出脈沖信號，兩個相繼的脈沖信號之間的時長反映轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，

-處理電路，用于處理傳感器輸出的脈沖信號，其中，處理電路包括可復(fù)位計時器，該可復(fù)位計時器具有時間延遲，當旋轉(zhuǎn)裝置正常工作時，所述時間延遲長于傳感器產(chǎn)生的脈沖信號周期，使得當旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)速度下降到預(yù)先確定閾值以下時，可復(fù)位計時器輸出的信號從第一狀態(tài)切換到不同于第一狀態(tài)的第二狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，傳感器產(chǎn)生的脈沖信號的周期對應(yīng)于脈沖信號的兩個連續(xù)上升或下降邊緣之間的時長。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，處理電路還包括濾波電路，其包括：

-聯(lián)接至傳感器的輸入端，和輸出端，

-第一npn晶體管，其基極聯(lián)接至濾波電路的輸入端，其發(fā)射極聯(lián)接至接地端，其集電極經(jīng)由第一電容器聯(lián)接至接地端并聯(lián)接至濾波電路的輸出端。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，處理電路包括信號整形電路，其構(gòu)造為用于檢測由傳感器產(chǎn)生的且通過濾波電路傳送的脈沖信號的上升或下降邊緣，且構(gòu)造為用于產(chǎn)生復(fù)位脈沖，所述復(fù)位脈沖用于在檢測到上升或下降邊緣時復(fù)位可復(fù)位計時器。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，信號整形電路包括：

-聯(lián)接至濾波電路輸出端的輸入端，和輸出端，

-第一電阻器，聯(lián)接至信號整形電路的輸入端，且構(gòu)造為聯(lián)接至電壓發(fā)生器，

-微分器，具有聯(lián)接至信號整形電路輸入端的輸入端、和輸出端，

-第二npn晶體管，其：

-具有聯(lián)接至微分器的輸出端的基極，

-具有聯(lián)接至接地端的發(fā)射極，和

-具有聯(lián)接至可復(fù)位計時器的輸入端且聯(lián)接至第二電阻器二者的集電極，該第二電阻器構(gòu)造為聯(lián)接至電壓發(fā)生器。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，微分器包括：

-第二電容器，聯(lián)接至微分器的輸入端，

-第三電阻器，在一側(cè)聯(lián)接至第二電容器，在另一側(cè)聯(lián)接至微分器的輸出端，和

-第四電阻器，在一側(cè)聯(lián)接至接地端，在另一側(cè)聯(lián)接至微分器的輸出端，

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可復(fù)位計時器包括：

-聯(lián)接至信號整形電路輸出端的輸入端，和輸出端，

-ne555集成電路。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可復(fù)位計時器還包括：

-pnp晶體管，其：

-具有聯(lián)接至接地端的集電極，

-具有聯(lián)接至以下兩者的發(fā)射極：

-聯(lián)接至ne555集成電路的閾值引腳和放電引腳，和

-經(jīng)由第三電容器聯(lián)接至接地端，和

-第五電阻器，其構(gòu)造為聯(lián)接至電壓發(fā)生器，

并且其中，ne555集成電路還具有：

-聯(lián)接至可復(fù)位計時器輸入端的觸發(fā)引腳，

-經(jīng)由第四電容器聯(lián)接至接地端的控制引腳，

-聯(lián)接至接地端的接地引腳，

-其vcc和復(fù)位引腳構(gòu)造為聯(lián)接至電壓發(fā)生器，

-其輸出引腳連接至可復(fù)位計時器的輸出端和至第五電阻器兩者，該第五電阻器構(gòu)造為聯(lián)接至電壓發(fā)生器。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，電壓發(fā)生器是5v電壓源。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，旋轉(zhuǎn)裝置是風(fēng)扇，用于防止另一設(shè)備溫度的增加。

本發(fā)明還涉及一種照明裝置，包括至少一個發(fā)光二極管“l(fā)ed”、用于防止所述至少一個led溫度增加的風(fēng)扇，和診斷電路。

本發(fā)明還涉及一種包括照明裝置的機動車輛。

附圖說明

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢將在以下描述中更清楚地顯現(xiàn)。所述描述基于以非限制性方式展示可行實施例的附圖獲得。

在這些圖中：

圖1是控制單元的圖，控制單元包括車體控制器模塊和與機動車輛的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動模塊；

圖2a至2e展示了在診斷電路不同位置處測量的電壓信號沿時間的圖；

圖3是旋轉(zhuǎn)裝置的示意圖。

在這些圖中，相同的附圖標記指向具有相同功能的元件。

具體實施方式

術(shù)語“l(fā)ed”是指發(fā)光二極管的首字母縮寫。

術(shù)語“npn”和“pnp”是指晶體管的類型，特別是在晶體管中使用的結(jié)的類型。npn晶體管包括具有共用的p層的兩個p-n結(jié)，pnp晶體管包括具有共用的n層的兩個p-n結(jié)。n層是指具有電子多的層，p層是指具有空穴多的層。

術(shù)語“igbt”是指絕緣柵雙極型晶體管的首字母縮寫。

術(shù)語“mosfet”是指金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的首字母縮寫。

術(shù)語“聯(lián)接至”是指直接聯(lián)接(例如經(jīng)由電線)而沒有中間元件。

術(shù)語“vcc”是指在普通npn電路中與正電源線相對應(yīng)的供電電壓。

以下實施例僅是例子。盡管說明書涉及一個或多個實施例，但不是必需意味著每個附圖標記涉及同一實施例，或特征僅應(yīng)用于單個實施例。不同實施例的簡單特征也可組合以提供其他實施方式。

在以下說明書中使用的索引術(shù)語“第一”、“第二”...必須僅理解為區(qū)分和命名具有共同特征但不相同的不同元件或參數(shù)的索引術(shù)語。該索引并不暗示一元件或參數(shù)相對于另一元件或參數(shù)的優(yōu)先級，且這樣的命名可轉(zhuǎn)換，而沒有超出本發(fā)明的范圍。索引也不暗示時間順序。

本發(fā)明涉及診斷電路1，其在圖1中示出且構(gòu)造為用于檢測諸如風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)裝置3的故障。

如圖3所示，旋轉(zhuǎn)裝置3包括定子3a和轉(zhuǎn)子3b，轉(zhuǎn)子3b構(gòu)造為繞軸線r旋轉(zhuǎn)，如箭頭a所顯示的。定子3a裝備有傳感器5，傳感器5被構(gòu)造為檢測轉(zhuǎn)子3b的旋轉(zhuǎn)。傳感器5例如是霍爾傳感器，其被構(gòu)造為，在轉(zhuǎn)子3b的每次旋轉(zhuǎn)時檢測位于轉(zhuǎn)子上的磁體6(當磁體6在傳感器5前方通過時)。

診斷電路1包括位于旋轉(zhuǎn)裝置3中的傳感器5，和用于處理通過旋轉(zhuǎn)裝置3的傳感器5輸出的信號的處理電路2。傳感器5被構(gòu)造為輸出脈沖信號，所述脈沖信號根據(jù)轉(zhuǎn)子3b的旋轉(zhuǎn)速度而變化。在通過傳感器5輸出的脈沖信號中，脈沖寬度和兩個相繼脈沖之間的時長根據(jù)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度而變化。

診斷電路1被構(gòu)造為檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度由于旋轉(zhuǎn)裝置3的故障而下降到預(yù)先確定的閾值以下。診斷電路1包括處理單元2，處理單元2構(gòu)造為通過使用可復(fù)位計時器15而處理通過傳感器5輸出的脈沖信號，當旋轉(zhuǎn)裝置3正常工作(也就是說，以預(yù)限定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn))時，所述可復(fù)位計時器15具有比傳感器5產(chǎn)生的脈沖信號的周期更長的時間延遲。脈沖信號的周期對應(yīng)于脈沖信號的兩個連續(xù)上升或下降邊緣之間的時長。在旋轉(zhuǎn)裝置3的異常運行(導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度下降)的情況下，傳感器5輸出的脈沖信號之間的時長變得比可復(fù)位計時器15的時間延遲更長，使得由可復(fù)位計時器15輸出的信號從第一狀態(tài)切換到與第一狀態(tài)不同的第二狀態(tài)。

處理電路2可分為三個子電路：濾波電路7、信號整形電路13和可復(fù)位計時器15。

濾波電路7構(gòu)造為用于將傳感器5輸出的脈沖信號進行濾波，以便使通過信號整形電路13獲得的信號處理更容易。

信號整形電路13構(gòu)造為用于檢測由傳感器5產(chǎn)生且經(jīng)由濾波電路7傳送的脈沖信號的上升或下降邊緣，且用于產(chǎn)生復(fù)位脈沖，所述復(fù)位脈沖適于在檢測到上升或下降邊緣時復(fù)位所述計時器15。

可復(fù)位計時器15構(gòu)造為，每次從信號整形電路13接收到可復(fù)位脈沖時使計時器復(fù)位，以及如果沒有可復(fù)位脈沖在預(yù)先確定的時間延遲δt已經(jīng)逝去之前被接收到，則切換在其輸出端15b上發(fā)出的信號的狀態(tài)。當旋轉(zhuǎn)裝置以預(yù)先限定的旋轉(zhuǎn)速度正常工作時，預(yù)先確定的時間延遲δt被選擇為比旋轉(zhuǎn)裝置3的傳感器5產(chǎn)生的脈沖信號的周期長。如果不同的旋轉(zhuǎn)速度可在旋轉(zhuǎn)裝置3中被設(shè)定，當選擇旋轉(zhuǎn)裝置3的最慢旋轉(zhuǎn)速度時，預(yù)先確定的時間延遲δt被選擇為比傳感器5產(chǎn)生的脈沖信號的周期長。

由此，如果在預(yù)先確定的時間延遲δt已經(jīng)逝去之前沒有接收到復(fù)位脈沖，由計時器15輸出的信號從第一狀態(tài)切換到與第一狀態(tài)不同的第二狀態(tài)，使得警報信號可基于可復(fù)位計時器15輸出的信號的狀態(tài)而產(chǎn)生。

處理電路2被構(gòu)造為聯(lián)接至電壓發(fā)生器或電壓源17，其通常由電池提供，例如在旋轉(zhuǎn)裝置3用在機動車輛中的情況下的車輛電池。在當前情況下，電壓源是5v電壓源。替換地，處理電路2可包括電壓源17。

現(xiàn)將詳細地描述不同的子電路。

在圖1所示的例子中，濾波電路7包括聯(lián)接至傳感器5的輸入端7a、第一晶體管t1、第一電容器c1和輸出端7b。第一晶體管t1可以是npn晶體管。第一晶體管t1的基極可聯(lián)接至濾波電路7的輸入端7a，第一晶體管t1的發(fā)射極可聯(lián)接至接地端10，集電極可聯(lián)接至濾波電路7的輸出端7b。電容器11可在一側(cè)聯(lián)接至接地端10，在另一側(cè)聯(lián)接至濾波電路7的輸出端7b。濾波電路7可以是旋轉(zhuǎn)裝置3內(nèi)部的電子電路，如圖1所示。

在圖1所示的例子中，信號整形電路13包括聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)裝置3輸出端的輸入端13a，和聯(lián)接至可復(fù)位計時器15輸入端15a的輸出端13b。

信號整形電路13的輸入端13a可經(jīng)由第一電阻器r1聯(lián)接至電壓發(fā)生器17，該第一電阻器r1是上拉(pull-up)電阻器。

信號整形電路13的輸入端13a可還聯(lián)接至微分器19的輸入端19a。微分器19可包括電容器c1和第二電阻器r2，其串聯(lián)聯(lián)接在微分器19的輸出端19b和輸入端19a之間。微分器19可還包括第三電阻器r3，其聯(lián)接至接地端10和微分器19的輸出端19b。

信號整形電路13可還包括npn晶體管t1，其基極聯(lián)接至微分器19的輸出端19b、其發(fā)射極聯(lián)接至接地端10且其集電極聯(lián)接至第四電阻器r4(是上拉電阻器)和信號整形電路13的輸出端13b。

在圖1所示的例子中，可復(fù)位計時器15包括ne555集成電路21、pnp晶體管t2、聯(lián)接至信號整形電路13輸出端13b的輸入端15a。ne555集成電路是在現(xiàn)有技術(shù)中熟知的集成電路，且在這里不詳細描述。

可復(fù)位計時器15的輸入端15a可聯(lián)接至ne555集成電路21的觸發(fā)引腳21b和晶體管t2的基極。晶體管t2的集電極可聯(lián)接至接地端。晶體管t2的發(fā)射極可聯(lián)接至集成電路21的閾值引腳21f、集成電路21的放電引腳21g二者，經(jīng)由電容器c4聯(lián)接至接地端，且經(jīng)由上拉電阻器r6聯(lián)接至電壓發(fā)生器17。集成電路21的接地引腳21a可聯(lián)接至接地端。集成電路21的控制引腳21e可經(jīng)由電容器c3聯(lián)接至接地端。集成電路的vcc引腳21h和復(fù)位引腳21d可聯(lián)接至電壓發(fā)生器17。集成電路21的輸出引腳21c可聯(lián)接至可復(fù)位計時器15的輸出端15b和經(jīng)由電阻器r5聯(lián)接至電壓發(fā)生器。例如，不同晶體管可以是mosfet或igbt晶體管。

現(xiàn)將基于圖2a至圖2e中展示的不同信號來描述診斷電路1的運行。

圖2a至2e展示了在診斷電路1不同位置處測量的電壓信號沿時間的圖。表示時間t的橫軸的標尺對于所有圖2a至2e是相同的。對于縱軸，0表示低狀態(tài)(其可與0伏不同)，1表示高狀態(tài)(具有比低狀態(tài)高的電壓)。低和高狀態(tài)被構(gòu)造為使得，當晶體管在其基極接收到其中一個狀態(tài)時，晶體管處于阻斷狀態(tài)，且使得，當晶體管在其基極接收到另一個狀態(tài)時，晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)。

圖2a示出在旋轉(zhuǎn)裝置3運行期間由傳感器5輸出的脈沖信號的例子。從時間t1到時間t2，旋轉(zhuǎn)裝置3以預(yù)限定的旋轉(zhuǎn)速度正常工作，從而脈沖信號具有周期t，其對應(yīng)于脈沖信號的兩個連續(xù)上升(替換地，下降)邊緣之間的時長。從時間t2，旋轉(zhuǎn)裝置3中發(fā)生故障，從而旋轉(zhuǎn)裝置3不能正常工作，且信號的兩個連續(xù)上升邊緣之間的時長變?yōu)楸戎芷趖長。

圖2b示出在濾波電路7的輸出端7b處獲得的信號，在當前情況下，該輸出端7b也是旋轉(zhuǎn)裝置3的輸出端。實際上，當傳感器5所輸出的脈沖信號——其是被第一晶體管t1的基極接收的信號——是高的時，晶體管t1處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而在濾波電路7的輸出端7b處的信號是低的，當傳感器5所輸出的信號是低的時，第一晶體管t1處于阻斷狀態(tài)，且在濾波電路7的輸出端7b處的信號是高的。

圖2c展示了在微分器19的輸出端19b處的信號。所述信號因此對應(yīng)于圖2b中展示的信號的導(dǎo)數(shù)。該信號然后被傳送至第二晶體管t2.

圖2d展示了在信號整形電路13的輸出端13b處的信號。僅當圖2c中的信號——其對應(yīng)于在第二晶體管t2基極接收的信號——高于與高狀態(tài)對應(yīng)的閾值b1時，第二晶體管t2處于導(dǎo)通狀態(tài)。僅在短時間期間，圖2c的信號高于這樣的閾值，這是由于圖2c中的正脈沖的高斜率。由此，在圖2c中的信號的與圖2b中的信號上升邊緣相對應(yīng)的短正脈沖期間，除了當晶體管t1處于導(dǎo)通狀態(tài)時，信號整形電路13的輸出端13b處的信號是高的。

圖2e展示了在可復(fù)位計時器15的輸出端處的信號，箭頭δt表示在可復(fù)位計時器15的輸入端15a處接收的信號所觸發(fā)的不同時間延遲的時長。

可復(fù)位計時器15的時間延遲δt被選擇為比脈沖信號的周期t長，且因此比在圖2d所示的信號整形電路13的輸出端13b處產(chǎn)生的脈沖之間的時長更長?？蓮?fù)位計時器15在傳感器5所產(chǎn)生的脈沖信號的每個下降邊緣處復(fù)位，該下降邊緣對應(yīng)于在圖2d所示的信號整形電路13的輸出端13b處的信號的每個脈沖(對應(yīng)于低狀態(tài))。

由此，可復(fù)位計時器15在每個脈沖處復(fù)位(對應(yīng)于低狀態(tài))，且輸出高信號，只要時間延遲δt的時長尚未逝去。

由此，當旋轉(zhuǎn)裝置3正常工作時，因為時間延長δt的時長長于傳感器5輸出的信號的兩個下降邊緣之間的時長，可復(fù)位計時器15的輸出保持高狀態(tài)，同時旋轉(zhuǎn)裝置3正常工作，在當前情況下，其對應(yīng)于t1和t2之間的時間。

如果在信號整形電路的輸出端13b處產(chǎn)生的脈沖之間的時長變?yōu)楦哂诳蓮?fù)位計時器15的時間延遲δt(其由于旋轉(zhuǎn)裝置3的故障而發(fā)生在時間t2之后)，當時間延遲δt逝去(也就是說時間t2+δt)時，可復(fù)位計時器15在t2之后沒有復(fù)位，且可復(fù)位計時器15的信號輸出變低。因此，在可復(fù)位計時器15的輸出端處的低信號的檢測是旋轉(zhuǎn)裝置3中已經(jīng)發(fā)生故障的可靠指示。

此外，通過圖1所述的診斷電路1，也可以檢測診斷電路1的其中一個部件上的故障。實際上，如果在微分器19的輸出端19b處的信號保持為低的，則在信號整形電路13的輸出端13b處的信號保持為高的，且可復(fù)位計時器15沒有復(fù)位，從而檢測到故障，且如果故障發(fā)生在集成電路21或電壓發(fā)生器17中，在可復(fù)位計時器15的輸出端處的信號將為低的，從而也可檢測到故障。

由此，利用診斷電路1——其包括構(gòu)造為檢測旋轉(zhuǎn)裝置3的轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)的傳感器5和包括處理電路(具有當旋轉(zhuǎn)裝置正常工作時時間延遲δt長于傳感器5產(chǎn)生的脈沖信號周期的可復(fù)位計時器15)——允許在旋轉(zhuǎn)裝置3故障的情況下，提供輸出信號，該輸出信號從第一狀態(tài)切換到與第一狀態(tài)不同的第二狀態(tài)，該故障導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)裝置3的旋轉(zhuǎn)速度變?yōu)榈陀陬A(yù)先確定的閾值。這樣的診斷電路還允許檢測診斷電路1的一個部件的故障。