[0001] 本产品设及一种用于汽车空调的电路结构，特别设及一种汽车空调鼓风机的控制 电路。

  [0002] 车载空调系统是每部汽车必须的设备，最重要的包含冷凝器、蒸发器、鼓风机等部件。 其中，鼓风机大多数都用在将冷凝器上的热气排出W及将蒸发器上的凉风吹进车内，是空调系 统中的重要部件。客户对鼓风机控制电路的设计的基本要求也慢慢变得高，如控制电路必须实现 鼓风机不同的转速要求；控制电路所实现的信号的传输，转换不能有大的失真；控制电路 在各个异常情况下必须能自我诊断和保护，不被损坏等等。因此鼓风机控制电路需要不 断的改进W满足逐步的提升的设计的基本要求。汽车空调鼓风机的控制电路，一般是通过输出PWM 信号控制 HVAC化eating, Ventilation and Air Condition)系统中的 LPM(Linear Power Mcxlule，线性功率模块），从而驱动鼓风机马达的电路。该种电路可W通过不同的PWM占空 比来控制线性功率模块，从而控制鼓风机转速。现存技术中常用的汽车空调鼓风机控制电 路，一般有W下几种：一种是通过二阶低通滤波来过滤CPU发送的PWM信号，再通过运算放 大器将处理过的PWM信号转换成电压信号，该电压信号输出给功率M0S管，经过控制鼓风机 电路的输出电压即可改变功率M0S管栅源之间的电流，从而可控制鼓风机的转速。该种电 路设计复杂，对元器件之间的匹配度，电源的精度要求比较高，电路的移植性也不够好。另一 种是通过普通的S极管传递CPU发送的PWM信号，通过不同的PWM占空比来调节HAVC中的 LPM输出电压来控制鼓风机的转速。该种电路设计相对简单，不带短路时的自保护，对于传 输较高频率的PWM波形时，容易失真。在负载发生异常时，电路容易损毁；同时电路的抗干 扰性能较差。

  [000引现存技术中常用的汽车空调鼓风机控制电路中，利用软件保护和诊断电路的方法 是：将鼓风机的工作状态的采样信号通过电阻分压直接输入到CPU的AD 口，通过AD值来采 取相应的保护的方法。该种设计可W采样，判断正常工作时的鼓风机的状态，但在负载发生短 路到电源的异常时，软件没有很好的方法实时采样并诊断负载状态。因此当鼓风机短路到电源时， 控制电路没有很好的方法检测到该种状态，严重时会导致控制电路损毁。

  [0004] 本发明的目的是，提供一种汽车空调鼓风机的控制电路，有效解决现存技术的 控制电路中存在的PWM波形易失真、电路抗干扰性差、电路移植性差等技术问题。

  [000引一鼓风机负载电路模块Rc，包括一线性功率模块LPM、一鼓风机M W及一直流电源 S，所述线性功率模块LPM根据所述PWM信号控制所述鼓风机的转速；

  [0009] 一 PWM端口 Tl，连接至所述处理器，用于获取所述PWM信号；

  [0010] 一鼓风机控制端口 T2,连接至所述线性功率模块，用于输出所述PWM信号至所述 线] - IOC端口 T3,连接至所述处理器，用于捕获所述PWM信号的采样信号至所述处理 器；

  [0012] 一第一S极管Q1，其基极通过一电阻R1连接至所述PWM端口 T1，其发射极通过一 电阻R2接地，其集电极连接至所述鼓风机控制端口 T2 及

  [0013] 一第二=极管Q2,其基极连接至所述第一=极管Q1的发射极，其发射极接地，其 集电极连接至所述第一=极管Q1的基极；

  [0014] 其中，所述鼓风机控制端口通过一电阻R3接地，所述IOC端口通过一电阻R4连接 至所述鼓风机控制端口 T2,所述鼓风机控制端口 T2通过一电容C1接地，所述IOC端口 T3 通过一电容C2接地。

  [0015] 本发明优点是，本发明所述的汽车空调鼓风机的控制电路，其电路结构相对比较简单、成 本低廉、可移植性好；对温度的敏感性低，对PWM信号的延时及崎变滤波小，抗干扰能力强； 在瞬态电压冲击下可W实现自保护，电路可靠性好。电路诊断软件逻辑简单，编写灵活，结 合软件策略，可W实时诊断鼓风机控制电路的各个异常状态，并及时给出保护策略。

  [0017] W下结合附图详细说明本发明的【具体实施方式】，使本领域的技术人员更清楚地理 解如何实践本发明。应当理解，尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明，但该些实施 方案拟阐述，而不是限制本发明的范围。

  [0020] -鼓风机负载电路模块Rc，包括一线性功率模块LPM、一鼓风机M W及一直流电源 S，线性功率模块LPM根据所述PWM信号控制所述鼓风机的转速；

  [0022] 一鼓风机控制端口 T2,连接至线性功率模块LPM，用于输出所述PWM信号至线性功 率模块LPM ; W及

  [0023] 一 IOC端口（I吨ut of Cap化re,捕获采样信号的CPU输入端口）T3,连接至处理 器CPU,用于捕获所述PWM信号的采样信号至处理器CPU。

  [0024] 本发明通过所述PWM信号控制所述鼓风机负载电路模块Rc中的线性功率模块 LPM，通过不同的PWM占空比来控制鼓风机转速。

  [0026] 一第一=极管Q1，其基极通过一电阻R1连接至所述PWM端口，其发射极通过一电 阻R2接地，其集电极连接至所述鼓风机控制端口； W及

  [0027] 一第二=极管Q2,其基极连接至所述第一=极管Q1的发射极，其发射极接地，其 集电极连接至所述第一=极管Q1的基极；

  [002引其中，所述鼓风机控制端口通过一电阻R3接地，所述IOC端口通过一电阻R4连接 至所述鼓风机控制端口，所述鼓风机控制端口通过一电容C1接地，所述IOC端口通过一电 容C2接地。

  [0029] 其中，C1是小容值且高电压值的电容，用于增强电路的抗干扰性，减少对PWM波形 的崎变滤波。R3也用于增强电路的抗干扰性，用于保护PWM信号输出端口（即鼓风机控制 端口 T2)，有效控制负载支路可能会产生的漏电流。处理器CPU的IOC(I吨ut of Cap化re)端 口用于捕捉PWM的采样信号，该采样信号的占空比与鼓风机控制端口 T2处的PWM信号占空 比相同。

  [0031] 在正常工作状态下，电源S电压14V，处理器CPU通过PWM端口 T1输出不同占空 比的PWM信号调节控制线性功率模块LPM，从而控制鼓风机转速。此时，PWM端口 T1输出的 PWM信号占空比一般在20% -90%范围以内，由于流过R2的电流较小，Q1处于截止状态。 [003引流过Q1的电流由LPM决定，在本实施例中，该电流最大接近8mA，该个时候Q2处于 截止状态。同时由于S极管QUBCX56)的转换频率在100MHZ，有效的控制了鼓风机控制端 口的PWM倍号的失线] 在发生鼓风机控制端口 T2短路到电源的情况下，例如电源S电压16V时，控制电 路中遭遇冲击最大的元器件是Q2和R1。此时图中所示的IiMd会急剧增大，流过R2的电流 也会急剧增大，当增大到某些特定的程度时，Q2被打开，从而限制了流过R2和Q1的电流，R2两端 电压会被限制在0. 7V左右，流过R2的最大电流由于Q2打开被限制在240uA左右，那么R2、 Q1消耗的功率也会限制住。在Q2打开之前，流过Q1最大的电流高达250mA。Q2会在50ms 之内打开，在该过程中，Q2, R1的热耗由于大电流持续的时间短而被限制住，仍然处于安全 状态，不会被烧毁。但是，在短路情况下，Q2、R1产生的热耗，也会影响它们的寿命。因此， 我们应该根据I0C端口 T3捕获的PWM信号的采样信号的状态，加入软件诊断策略进一步保 护电路的安全性。

  [0034] 处理器CPU可W分别实时采样，利用软件诊断出控制电路的异常状态，并能因此 做出相应的保护策略。具体的软件诊断策略如下表1 ;

  1. 一种汽车空调鼓风机的控制电路，包括： 一处理器CPU，用于输出不同占空比的PWM信号； 一鼓风机负载电路模块Rc，包括一线性功率模块LPM、一鼓风机M以及一直流电源S，所 述线性功率模块LPM根据所述PWM信号控制所述鼓风机的转速； 一 PWM端口 Tl，连接至所述处理器，用于获取所述PWM信号； 一鼓风机控制端口 T2,连接至所述线性功率模块，用于输出所述PWM信号至所述线性 功率模块；以及 一 IOC端口 T3,连接至所述处理器，用于捕获所述PWM信号的采样信号至所述处理器； 其特征是，还包括： 一第一三极管Ql，其基极通过一电阻Rl连接至所述PWM端口 Tl，其发射极通过一电阻 R2接地，其集电极连接至所述鼓风机控制端口 T2 ;以及 一第二三极管Q2,其基极连接至所述第一三极管Ql的发射极，其发射极接地，其集电 极连接至所述第一三极管Ql的基极； 其中，所述鼓风机控制端口通过一电阻R3接地，所述IOC端口通过一电阻R4连接至所 述鼓风机控制端口 T2,所述鼓风机控制端口 T2通过一电容Cl接地，所述IOC端口 T3通过 一电容C2接地。

  【专利摘要】本发明涉及一种汽车空调鼓风机的控制电路，包括一处理器、一鼓风机负载电路模块、一PWM端口T1、一鼓风机控制端口T2、一IOC端口T3、一第一三极管Q1、一第二三极管Q2，所述鼓风机控制端口通过一电阻R3接地，所述IOC端口通过一电阻R4连接至所述鼓风机控制端口，所述鼓风机控制端口通过一电容C1接地，所述IOC端口通过一电容C2接地。本发明所述的汽车空调鼓风机的控制电路，其电路结构相对比较简单、成本低廉、可移植性好；对温度的敏感性低，对PWM信号的延时及畸变滤波小，抗干扰能力强；在瞬态电压冲击下能轻松实现自保护，电路可靠性好。