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一种汽车 空调 电子调速器 信号发生器

阅读：1019发布：2020-09-20

专利汇可以提供一种汽车空调电子调速器信号发生器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种汽车空调电子调速器信号发生器，由MCU、DC输出电路、PWM输出电路、LIN通信电路、人机界面和系统工作电源组成，所述系统工作电源与MCU连接为所述MCU提供电源，所述DC输出电路、PWM输出电路、LIN通信电路和人机界面分别连接在MCU上，所述人机界面用于设定输出信号类型和输出值以及数据和状态的显示。本发明通过在MCU上连接DC输出电路、PWM输出电路和LIN通信电路，使三种信号源集成在一个产品里，并保留需要的几项参数，与现有技术相比，具有输出精度高、输出稳定、使用简单的优点，尤其适合车间工人等教育程度相对较低人员使用。，下面是一种汽车空调电子调速器信号发生器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种汽车空调电子调速器信号发生器，其特征在于：由MCU(1)、DC输出电路(2)、PWM输出电路(3)、LIN通信电路(4)、人机界面(5)和系统工作电源(6)组成，所述系统工作电源(6)与MCU(1)连接为所述MCU(1)提供电源，所述DC输出电路(2)、PWM输出电路(3)、LIN通信电路(4)和人机界面(5)分别连接在MCU(1)上，所述人机界面(5)用于设定输出信号类型和输出值以及数据和状态的显示，所述DC输出电路(2)上连接有基准芯片用于稳压，再经由LM385构成的二阶低通滤波放大电路，滤波成直流并放大若干倍后输出，所述DC输出电路(2)上连接有输出限流保护电阻，并在输出限流保护电阻上连接二极管1N4148做反向保护，所述MCU(1)上连接有石英晶体振荡器和EEPROM芯片，所述PWM输出电路(3)的输出部分采用三极管构建图腾柱驱动电路，所述PWM输出电路的输出端串联自恢复保险丝F1，所述LIN通信电路(4)中在LIN和BAT引脚之间串联一个反向续流二极管D12和电阻R35连接主机端电阻，电容负载C28，所述LIN通信电路(4)的输出端串联自恢复保险丝F2，所述人机界面(5)包括设定部分和由上、下两行4联共阴数码管组成的显示部分，上行数码管用于显示LIN通信类型模块的型号和PWM 频率值，下行数码管则显示DC信号下的输出电压值、PWM下的占空比和LIN下的输出档位，所述设定部分连接4个按键和一个旋钮式编码开关，所述4个按键分别为信号类型切换键、输出开/关键和设置确定键、测试/老化模式切换键和编码开关为步进/减键。

说明书全文

一种汽车 空调 电子调速器 信号发生器

【技术领域】

[0001] 本发明涉及汽车空调电子配件技术领域，特别是一种汽车空调电子调速器信号发生器。【背景技术】

[0002] 汽车空调调速是采用调整风机供电电压、电流实现空调风机风量风速和控制的一种风机控制电气装置。主要用于对汽车空调鼓风机风速进行调节，当前市场上主要采用的技术为三种状态：

[0003] 1、电阻调速：采用和风机串联可调整电阻方式调速；其优点为：结构简单，成本低；缺点：发热量大，功耗随着风机电流增加而增加，一般功率损耗大于25W，不能实现电机线性调速及电机软启动。

[0004] 2、电压控制调速：其原理为控制大功率电子器件，使工作在放大区调整功率管导通率实现对风机电压控制；优点：控制方法简单不产生电磁骚扰，缺点：发热量大，模块自身功耗随着风机电流增加而增加，一般功率损耗大于50W；线性度差，风量不稳定。

[0005] 3、PWM脉冲占空比调制信号驱动大功率电子器件：使电机两端电压根据PWM占空比线性调整，保证风机风量根据占空比连续调节；优点：自身损耗小，风速线性度好，发热量小；缺点，控制方式单一，无法采用多种类型信号。【发明内容】

[0006] 本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种汽车空调电子调速器信号发生器，能够涵盖三种类型信号，提高输出精度，保证输出稳定性，方便使用。

[0007] 为实现上述目的，本发明提出了一种汽车空调电子调速器信号发生器，由MCU、DC输出电路、PWM输出电路、LIN通信电路、人机界面和系统工作电源组成，所述系统工作电源与MCU连接为所述MCU提供电源，所述DC输出电路、PWM输出电路、LIN通信电路和人机界面分别连接在MCU上，所述人机界面用于设定输出信号类型和输出值以及数据和状态的显示，所述MCU上连接有石英晶体振荡器和EEPROM芯片，所述DC输出电路上连接有基准芯片用于稳压，再经由LM385构成的二阶低通滤波放大电路，滤波成直流并放大若干倍后输出，所述DC输出电路上连接有输出限流保护电阻，并在输出限流保护电阻上连接二极管1N4148做反向保护，所述PWM输出电路的输出部分采用三极管构建图腾柱驱动电路，所述PWM输出电路的输出端串联自恢复保险丝F1，所述LIN通信电路中在LIN和BAT引脚之间串联一个反向续流二极管D12和电阻R35连接主机端电阻，电容负载C28，所述LIN通信电路的输出端串联自恢复保险丝F2，所述人机界面包括设定部分和由上、下两行4联共阴数码管组成的显示部分，上行数码管用于显示LIN通信类型模块的型号和PWM 频率值，下行数码管则显示DC信号下的输出电压值、PWM下的占空比和LIN下的输出档位，所述设定部分连接4个按键和一个旋钮式编码开关，所述4个按键分别为信号类型切换键、输出开/关键和设置确定键、测试/老化模式切换键和编码开关为步进/减键。

[0008] 本发明的有益效果：本发明通过在MCU上连接DC输出电路、PWM输出电路和LIN通信电路，使三种信号源集成在一个产品里，并保留需要的几项参数，与现有技术相比，具有输出精度高、输出稳定、使用简单的优点，尤其适合车间工人等教育程度相对较低人员使用。

[0009] 本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。【附图说明】

[0010] 图1是本发明的结构框图；

[0011] 图2是本发明中MCU及其电路；

[0012] 图3是本发明中DC输出电路；

[0013] 图4是本发明中PWM输出电路；

[0014] 图5是本发明中人机界面的显示部分示意图；

[0015] 图6是本发明中人机界面的设定部分示意图；

[0016] 图7是本发明中LIN通信电路；

[0017] 图中：1-MCU、2-DC输出电路、3-PWM输出电路、4-LIN通信电路、5-人机界面、6-系统工作电源。【具体实施方式】

[0018] 参阅图1至图7，本发明由MCU1、DC输出电路2、PWM输出电路3、LIN通信电路4、人机界面5和系统工作电源6组成，所述系统工作电源6与MCU1连接为所述MCU1提供电源，所述DC输出电路2、PWM输出电路3、LIN通信电路4和人机界面5分别连接在MCU1上，所述人机界面5用于设定输出信号类型和输出值以及数据和状态的显示，三种类型的信号通过继电器切换选择，最终在BNC公共端子上输出。

[0019] 为了保证系统时钟的稳定性，所述MCU1上连接有石英晶体振荡器和EEPROM芯片，MCU1采用STM32F103C8T6，石英晶体振荡器为8MHz，将PWM输出频率和LIN—BUS总线的波特率误差降到最低。再外接一片EEPROM芯片FM24CL16用于系统参数的掉电存储，同时保存用户当前设置操作，方便下次开机时可以直接调用历史设置。

[0020] 具体的，DC输出电路2中DC信号的产生采用PWM滤波成直流的方式，使其输出一路PWM，频率固定为1KHz，推挽方式输出，所述DC输出电路2上连接有基准芯片用于稳压至2.5V，该基准芯片采用LM385BZ-2.5，再经由LM385构成的二阶低通滤波放大电路，滤波成直流并放大4.3倍后输出。为保证输出直流信号的平滑度，又加了一级RC滤波；最后再经过跟随器输出。

[0021] 为防止输出被短路，所述DC输出电路上串联1K的输出限流保护电阻，并在输出限流保护电阻上连接二极管1N4148做反向保护。D3、D4两个钳位二极管和D5反向二极管是可防止输出被误接其他外部信号对电路造成损坏。

[0022] 为了提高PWM信号的驱动能力，所述PWM输出电路3的输出部分采用三极管构建图腾柱驱动电路，当PWM输出低电平时，Q2截止，Q3导通，Q4截止，最终PWM_OUT输出为高电平；当PWM输出高电平时，Q2导通，Q3截止，Q4导通，最终PWM_OUT输出为低电平。所述PWM输出电路的输出端串联100mA的自恢复保险丝F1，可防止输出被短路，限制其最大输出能力为
100mA；D7的1N5819是可防止与模块连接时被误反接进而可能对本电路的损伤。

[0023] 具体的，LIN通信电路4的LIN 接口采用TJA1020，它是目前主流LIN物理接口芯片。信号发生器向电子调速模块发送调速指令的数据帧，LIN收发器的睡眠控制输入NSLP引脚直接接到MCU工作电源3.3V上，使其一直处理唤醒状态。所述LIN通信电路中在LIN和BAT引脚之间串联一个反向续流二极管D12和电阻R35连接主机端电阻，电容负载C28。所述LIN通信电路的输出端串联自恢复保险丝F2和限流电阻R36，可有效保护自身电路。

[0024] 具体的，所述人机界面包括设定部分和由上、下两行4联共阴数码管组成的显示部分，上行数码管用于显示LIN通信类型模块的型号和PWM频率值，下行数码管则显示DC信号下的输出电压值、PWM下的占空比和LIN下的输出档位。所述设定部分连接4个按键和一个旋钮式编码开关，所述4个按键分别为信号类型切换键、输出开/关键和设置确定键、测试/老化模式切换键和编码开关为步进/减键，完成了信号类型选择、输出值设定、模式切换等功能，使用户操作尽量简单化。

[0025] 上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

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