專利名稱：機動車電扇空調(diào)冷暖風電機無級調(diào)速器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數(shù)字電子控制技術領域，是一種把電子技術應用于機動車電扇、空調(diào)、冷暖風電機(以下統(tǒng)稱風機)轉速控制上的無級調(diào)速器，能使風機出風量的大小任意可調(diào)。
現(xiàn)在機動車中調(diào)節(jié)風機風量的操作開關均為有檔型的，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機的電源回路中，利用電阻的降壓作用，使風機在開關放在不同的檔位時得到不同的電源電壓，風機得到的電壓高，其轉速就快，出風量大，電壓低，轉速就慢，出風量小，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)其轉速，故其轉速選擇范圍的粗細取決于開關檔位的多少，而現(xiàn)在機動車中調(diào)節(jié)風機風量的選擇開關只有2～3檔，其缺點是一在換季時節(jié)、天氣溫度變化、駕駛員身體狀況變化時無法使駕駛員及車內(nèi)得到最適宜的溫度風量。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。
本實用新型的目的在于從根本上克服上述有檔式風機風量調(diào)節(jié)器的缺點，它的特點是1.無檔位。2.能連續(xù)無級的調(diào)節(jié)風機的轉速，改變出風量。3.轉速調(diào)節(jié)范圍寬(全轉速的3％～99％)。4.有關機后轉速記憶功能，保證再開機時的轉速與上次關機時的轉速相同。5.有轉速預設定功能，在未開機時，可設定大致的轉速。6.調(diào)節(jié)柄與開關一體化，無需單獨的開關。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的；它由一個帶開關的電位器、一個半導體集成電路、一個半導體功率器件、若干個晶體二極管、電阻、電容組成。
集成電路IC和開關電位器W組成一個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中心滑動接點的位置就會改變脈寬調(diào)制器RC充放電回路的時間比，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，脈寬調(diào)制器的輸出接有一個功率開關T，功率開關T根據(jù)方波信號工作在導通、截止狀態(tài)，控制風機在脈沖周期內(nèi)通電時間的長短，在脈沖周期內(nèi)如果正脈沖占的時間比例大，功率開關導通的時間長，風機通電的時間就長，其得到的平均直流電壓就高，風機的轉速就高，反之，風機的轉速就低。


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合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明。
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；C＝風機(機動車本身的)。
脈寬調(diào)制器(A)負責產(chǎn)生頻率固定的方波信號并根據(jù)給定值輸出相應占空比的脈沖方波信號，其特點是不論脈沖占空比怎樣變化，它的振蕩頻率是不變的，(A)的方波信號輸出給功率開關(B)，(B)受方波信號的控制工作在開關狀態(tài)，(B)的輸出去控制機動車上的風機(C)，(B)導通時間長，(C)通電的時間就長，轉速就快，(B)導通時間短，(C)通電的時間就短，轉速就慢。
圖2示出了該調(diào)速器的電原理圖。
以下結合附圖2對本實用新型的實施例作詳細電路原理說明。
開關電位器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，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IC1的輸出端3腳置位，呈高電位，功率開關T導通，D極為低電平，風機M通電轉動，電源經(jīng)R1＋W上半部的阻值通過D1對C1充電，其充電時間；T充＝0.693(R1＋W上)C1當C1上的電壓充到IC1的閾值電平2/3電源電壓時，IC1復位，其3腳轉呈低電平，功率開關T截止，其D極為高電平，風機M斷電停止轉動，同時IC1的7腳力地電平，此時C1通過R2及W下半部的阻值由IC1的7腳進行放電，其放電時間；T放＝0.693(R2＋W下)C1以上的過程形成了振蕩的條件，使得脈寬調(diào)制器周而復始的繼續(xù)下去，在IC1的3腳輸出一個頻率固定的脈沖方波。
設占空比為D，則；D＝T充/T＝R1＋W上/R1＋W＋R2調(diào)節(jié)W1，當其中心頭滑向最上端時；DMIN＝T充/T＝R1/W＋R2當W1中心頭滑向最下端時；DMAX＝W＋R1/W＋R1＋R2D1為RC充電回路的導引二極管，而以放電回路無關，W值決定調(diào)速器的調(diào)速范圍，R1決定調(diào)速器的最低轉速，R2決定調(diào)速器的最高轉速，IC1的3腳是脈寬調(diào)制器的輸出端，它通過C3、R3聯(lián)接到功率開關T的G極，T的D極是輸出端，它與機動車上風機的負極聯(lián)接，這樣就實現(xiàn)了調(diào)速器電路對風機的控制。
D2并聯(lián)在風機的兩端，是為T吸收反向脈沖電壓的保護二極管同時又是風機M的續(xù)流二極管，保證風機M在功率開關T關斷期間的正常工作。
本調(diào)速器的開機預設、關機記憶功能是靠電位器W本身的結構特性來實現(xiàn)的，電位器W與開關K是一體的，開關的過程是拉出、推進電位器旋柄來實現(xiàn)的，在開關的過程中不會改變電位器中心動觸點的位置，因此，利用其自身的結構特點即可實現(xiàn)這兩個功能。
IC1是555時基電路。
權利要求1.一種用于機動車電扇空調(diào)冷暖風電機無級調(diào)速器，它由脈寬調(diào)制器、功率開關、電源開關組成，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，作為功率開關(T)的輸入控制信號；功率開關(T)的輸出接機動車電扇、空調(diào)、冷暖風機的電機(M)，它受輸入信號的控制工作在開關狀態(tài)，控制機動車電扇、空調(diào)、冷暖風機的電機(M)在脈沖周期內(nèi)通電時間的長短。
2.根據(jù)權利要求1所述的機動車電扇空調(diào)冷暖風電機無級調(diào)速器，其特征在于電源開關(K)與電位器(W)為一體，其開關的過程是通過拉出、推進電位器旋轉柄的方式來實現(xiàn)的。
3.根據(jù)權利要求1所述的機動車電扇空調(diào)冷暖風電機無級調(diào)速器，其特征在于功率開關(T)可以是VMOS功率場效應晶體管，也可以是普通晶體管。
專利摘要本實用新型是一種用于機動車電扇空調(diào)冷暖風電機的無級調(diào)速器，它由集成電路及半導體電子元器件組成，目前機動車冷暖風機、空調(diào)風機及車用電扇風量的調(diào)節(jié)操作開關都是分2～3檔，無法根據(jù)需要任意的調(diào)節(jié)風量，而本無級調(diào)速器則可徹底解決有檔式風量調(diào)節(jié)操作開關的缺陷，可使駕駛員根據(jù)季節(jié)溫度、天氣、發(fā)動機溫度、駕駛員身體狀況對風量進行實時調(diào)整。
文檔編號H02P7/18GK2252451SQ96220089
公開日1997年4月16日 申請日期1996年8月12日 優(yōu)先權日1996年8月12日
發(fā)明者張青 申請人:張青