本實(shí)用新型涉及汽車控制領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車電加熱系統(tǒng)控制電路及汽車。

背景技術(shù)：

一般的電動汽車電加熱系統(tǒng)控制器(以下簡稱PTC(Positive Temperature Coefficient，正溫度系數(shù))控制器)，通過IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)控制發(fā)熱電阻的導(dǎo)通與關(guān)斷，通過鼓風(fēng)機(jī)將發(fā)熱電阻發(fā)出的熱量送到車廂供熱。

由于電動汽車電池工作電壓范圍較大，在短路保護(hù)等工況下，產(chǎn)生的電壓尖峰有可能對IGBT及發(fā)熱電阻造成器件損害，導(dǎo)致電路短路、加熱系統(tǒng)的控制失靈的情況時(shí)有發(fā)生，對發(fā)熱系統(tǒng)的整體性能產(chǎn)生損害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例中提供一種汽車電加熱系統(tǒng)控制電路及汽車，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電動汽車電加熱系統(tǒng)控制器，在短路保護(hù)等工況下產(chǎn)生的電壓尖峰容易造成器件損害，影響發(fā)熱系統(tǒng)的整體性能的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種汽車電加熱系統(tǒng)控制電路，包括：

絕緣柵雙極型晶體管IGBT、發(fā)熱電阻、驅(qū)動芯片、第一瞬變電壓抑制二極管TVS及快恢復(fù)二極管FRD；

其中，所述IGBT的柵極與所述驅(qū)動芯片連接，所述IGBT的集電極與所述發(fā)熱電阻的第一端連接，所述發(fā)熱電阻的第二端連接至高壓正極，所述IGBT的發(fā)射極連接至高壓負(fù)極；所述第一TVS與所述FRD串聯(lián)，所述第一TVS的負(fù)極與所述FRD的負(fù)極連接，所述第一TVS的正極連接至所述IGBT的柵極與所述驅(qū)動芯片之間，所述FRD的正極連接至所述發(fā)熱電阻的第一端與所述IGBT的集電極之間。

可選地，該控制電路還包括：

串聯(lián)的第一電容及第二電容；

所述第一電容連接至所述IGBT的集電極與所述發(fā)熱電阻之間，所述第二電容與所述IGBT的發(fā)射極連接。

可選地，該控制電路還包括：

電阻和第三電容；

其中，所述電阻的第一端連接至所述IGBT的柵極與所述驅(qū)動芯片之間，所述電阻的第二端連接至所述高壓負(fù)極；

所述第三電容的第一端連接至所述IGBT的柵極與所述驅(qū)動芯片之間，所述第三電容的第二端連接至所述高壓負(fù)極。

可選地，該控制電路還包括：第二TVS；

所述第二TVS的第一端連接在所述至所述IGBT的柵極與所述驅(qū)動芯片之間，且位于所述電阻的第一端與所述第三電容的第一端之間；所述第二TVS的第二端連接至所述高壓負(fù)極。

可選地，該驅(qū)動芯片輸出電壓至所述IGBT的柵極，所述電壓不超過17V。

另一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種汽車，該汽車包括如上所述的汽車電加熱系統(tǒng)控制電路。

本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例具有以下有益效果：

該汽車電加熱系統(tǒng)控制電路，通過IGBT、發(fā)熱電阻、驅(qū)動芯片、TVS及快恢復(fù)二極管的配合，負(fù)極連接的FRD與第一TVS在PTC控制器中形成有源鉗位電路，有源鉗位電路鉗位IGBT的集電極電壓，使其不要到達(dá)太高的水平，使關(guān)斷電流不要過于陡峭，減小IGBT集電極的尖峰電壓，可防止短路保護(hù)等情況下產(chǎn)生的電壓尖峰對IGBT造成的過壓損壞，在實(shí)現(xiàn)發(fā)熱功能的同時(shí)，提高發(fā)熱系統(tǒng)的整體性能。

附圖說明

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖1表示本實(shí)用信息實(shí)施例中汽車電加熱系統(tǒng)控制電路的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型公開一種汽車電加熱系統(tǒng)控制電路，結(jié)合圖1所示，包括：絕緣柵雙極型晶體管IGBT、發(fā)熱電阻、驅(qū)動芯片、第一瞬變電壓抑制二極管TVS(Transient Voltage Supperssor)及快恢復(fù)二極管FRD(Fast Recovery Diode)。

其中，所述IGBT的柵極與所述驅(qū)動芯片連接，所述IGBT的集電極與所述發(fā)熱電阻的第一端連接，所述發(fā)熱電阻的第二端連接至高壓正極，所述IGBT的發(fā)射極連接至高壓負(fù)極；所述第一TVS與所述FRD串聯(lián)，所述第一TVS的負(fù)極與所述FRD的負(fù)極連接，所述第一TVS的正極連接至所述IGBT的柵極與所述驅(qū)動芯片之間，所述FRD的正極連接至所述發(fā)熱電阻的第一端與所述IGBT的集電極之間。

IGBT的集電極C通過發(fā)熱電阻連接至高壓正極，IGBT的發(fā)射極E連接至高壓負(fù)極，IGBT的柵極G與驅(qū)動芯片連接，當(dāng)驅(qū)動芯片輸出驅(qū)動電壓至IGBT的柵極G，IGBT的集電極C與發(fā)射極E之間的電路導(dǎo)通，發(fā)熱電阻在高壓正極與高壓負(fù)極的作用下發(fā)熱，其中，第一TVS管的正極連接在驅(qū)動芯片與IGBT的柵極之間，F(xiàn)RD管D1的負(fù)極與第一TVS管D2的負(fù)極連接，F(xiàn)RD管D1為反裝，當(dāng)通過驅(qū)動芯片將IGBT關(guān)斷時(shí)，IGBT的集電極C端過高的電壓通過FRD管D1導(dǎo)向第一TVS管D2，將第一TVS管D2擊穿，電壓輸出至IGBT的柵極G，IGBT的集電極C與發(fā)射極E二次導(dǎo)通，將集電極C處的電壓分散。

其中，驅(qū)動芯片為固定的負(fù)載提供相對應(yīng)的電流電壓功率等工作環(huán)境，以驅(qū)動IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷，控制發(fā)熱電阻的運(yùn)作，該驅(qū)動芯片的型號優(yōu)選為1ED020I12-FA2。負(fù)極連接的FRD管D1與第一TVS管D2在PTC控制器中形成有源鉗位電路，有源鉗位電路的目標(biāo)是鉗位IGBT的集電極C電壓，使其不要到達(dá)太高的水平，如果電路關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的電壓尖峰太高，會使IGBT受到威脅，當(dāng)IGBT的集電極C電位過高時(shí)，第一TVS管D2被擊穿，有電流流進(jìn)IGBT的柵極G，IGBT的柵極G電位得以抬升，使IGBT二次開通，電流通過IGBT的集電極C與發(fā)射極E釋放掉一部分，從而使關(guān)斷電流不要過于陡峭，進(jìn)而減小IGBT集電極C的尖峰電壓，可防止短路保護(hù)等情況下產(chǎn)生的電壓尖峰對IGBT造成的過壓損壞，提高發(fā)熱系統(tǒng)的整體性能。

作為一優(yōu)選的實(shí)施方式，該汽車電加熱系統(tǒng)控制電路還包括：串聯(lián)的第一電容C1及第二電容C2；該第一電容C1連接至IGBT的集電極C與發(fā)熱電阻之間，該第二電容C2與IGBT的發(fā)射極E連接。具體地，該IGBT的發(fā)射極E接電壓負(fù)極，因此該第二電容C2在IGBT的發(fā)射極E與電壓負(fù)極之間連接，在實(shí)現(xiàn)與IGBT的發(fā)射極E連接的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)連接至電壓負(fù)極。

該串聯(lián)的第一電容C1及第二電容C2的設(shè)置，可以增強(qiáng)電路的抗干擾能力，使電路導(dǎo)通時(shí)高壓正極輸送至IGBT的集電極C的電壓不至于特別陡峭，吸收尖峰，保護(hù)IGBT的正常運(yùn)行及使用壽命。

作為一優(yōu)選的實(shí)施方式，該汽車電加熱系統(tǒng)控制電路還包括：電阻R和第三電容C3；其中，該電阻R的第一端連接至IGBT的柵極G與驅(qū)動芯片之間，該電阻R的第二端連接至高壓負(fù)極；其中，該第三電容的第一端連接至IGBT的柵極G與驅(qū)動芯片之間，第三電容C3的第二端連接至高壓負(fù)極。

該一端連接至IGBT的柵極G與驅(qū)動芯片之間且另一端連接至高壓負(fù)極的電阻R使得該驅(qū)動芯片與高壓負(fù)極間形成回路，當(dāng)電路關(guān)斷時(shí)，電流可以及時(shí)從回路中釋放出去，保護(hù)電加熱系統(tǒng)的電路。該一端連接至IGBT的柵極G與驅(qū)動芯片之間且另一端連接至高壓負(fù)極的第三電容C3的設(shè)置，可以增強(qiáng)電路的抗干擾能力，使驅(qū)動芯片輸送至IGBT的柵極G的電壓不至于特別陡峭，吸收尖峰，保護(hù)IGBT的正常運(yùn)行及使用壽命。

作為一優(yōu)選的實(shí)施方式，該汽車電加熱系統(tǒng)控制電路還包括：第二TVS；該第二TVS的負(fù)極連接至IGBT的柵極與所述驅(qū)動芯片之間，且位于所述電阻的第一端與所述第三電容的第一端之間；所述第二TVS的正極連接至高壓負(fù)極。

該第二TVS管D3為反裝設(shè)置，將正極連接至高壓負(fù)極，以防止驅(qū)動芯片在輸出電壓至IGBT的柵極G時(shí)電壓過高，吸收尖峰，對IGBT形成保護(hù)。

作為一優(yōu)選的實(shí)施方式，該驅(qū)動芯片輸出電壓至IGBT的柵極G，該電壓不超過17V。

即，該驅(qū)動芯片輸出至IGBT的柵極G的電壓小于等于17V，以適應(yīng)特定配置使用的汽車電加熱系統(tǒng)。

本實(shí)用新型還公開一種汽車，該汽車包括如前所述的汽車電加熱系統(tǒng)控制電路，具有更好的電路保護(hù)效果，提高發(fā)熱系統(tǒng)的整體性能。

盡管已描述了本實(shí)用新型實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例做出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本實(shí)用新型實(shí)施例范圍的所有變更和修改。

最后，還需要說明的是，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述的是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述的原理前提下還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。