CN106842019A - 一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路 - Google Patents

一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，包括MCU主控单元，所述MCU主控单元设有内循环控制信号输出端和外循环控制信号输出端，所述内循环控制信号输出端和外循环控制信号输出端分别连接所述电机驱动芯片的内循环控制信号输入端和外循环控制信号输入端；所述MCU主控单元还设有开路检测使能端和开路检测端，所述开路检测使能端和开路检测端连接开路诊断电路，所述开路诊断电路设有三极管。实施本发明提供的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，与电机同设于空调控制器PCB板外部电路中，总体成本较低，且开发周期短，不用拆开空调***箱，随测随检，操作方便、检测效率高且检测精准。

Description

一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路
技术领域
本发明涉及空调控制器检测技术领域，尤其涉及一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路。
背景技术
目前空调控制器***中均设有内外循环电机，但客户为了节省成本，没有设置对内外循环电机的位置反馈电路。在车辆的生产过程中，如果内外循环电机与接插件断开，而电路本身没有对内外循环电机的开合进行检测的空调控制器PCB板外部的开路检测电路，会造成客户端很难发现问题点，往往需要拆开空调***箱，检查内外循环电机以及线速，造成整车组装生产过程中耗费大量时间与人力检查内外循环电机的工作状态。针对这个问题，目前部分生产商，用到驱动芯片或者外接运放电路来检测内外循环电机电流的大小，来判断电机是否开路，但这种检测策略对电机驱动芯片要求较高，成本较贵，并且需要反复调试来确认驱动电流，开发周期较长、成本较贵。
发明内容
本发明提供一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，解决了在内外循环电机的驱动信号输入端与MCU主控单元之间设有包含三极管和分压电阻的开路诊断电路来检测内外循环电机开路的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明提供一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，所述内外循环电机的第一驱动信号输入端和第二驱动信号输入端分别连接电机驱动芯片的内循环驱动信号输出端和外循环驱动信号输出端，所述内外循环电机开路检测电路包括MCU主控单元，所述MCU主控单元设有内循环控制信号输出端和外循环控制信号输出端，所述内循环控制信号输出端和外循环控制信号输出端分别连接所述电机驱动芯片的内循环控制信号输入端和外循环控制信号输入端；
所述MCU主控单元还设有开路检测使能端和开路检测端，所述开路检测使能端和开路检测端连接开路诊断电路，所述开路诊断电路设有三极管；所述三极管的发射极接入电路供电电源，基极连接所述开路检测使能端，集电极连接所述内外循环电机的第二驱动信号输入端，所述内外循环电机的第二驱动信号输入端还连接所述开路检测端。
进一步地，所述开路诊断电路还设有连接于所述内外循环电机的第一驱动信号输入端与地之间的电机分压电阻；所述电机分压电阻的阻值为2000Ω。
进一步地，所述分压电阻设于所述空调控制器的内部PCB板上。
进一步地，所述内外循环电机的第二驱动信号输入端与所述MCU主控单元的开路检测端之间连接有第一稳压保护电路。
更进一步地，所述第一稳压保护电路设有第一保护电阻、反向连接于所述开路检测端与地之间的第一稳压二极管和与所述第一稳压二极管并联的第一滤波电容；所述第一保护电阻串联于所述内外循环电机的第二驱动信号输入端与所述第一稳压二极管的负极端之间。
进一步地，所述内外循环电机的第二驱动信号输入端与所述三极管的集电极之间连接有第二稳压保护电路。
更进一步地，所述第二稳压保护电路设有反向连接于所述三极管的集电极与地之间的第二稳压二级管和连接于所述内外循环电机的第二驱动信号输入端与所述第二稳压二级管的负极端的第二保护电阻。
进一步地，所述三极管的基极与所述MCU主控单元的开路检测使能端之间连接有第三保护电阻。
本发明提供的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，通过MCU主控单元控制所述内外循环电机与电机驱动芯片断开进入诊断模式，再进一步导通三极管，输出5V的工作电压给内外循环电机，再进一步检测内外循环电机的第二驱动信号输入端的电压值来确定内外循环电机是否开路，整个内外循环电机开路检测电路搭载于MCU空调控制器的主控单元，还用到了三极管及少量的电阻、电容、二极管等低成本的电子元器件，与电机同设于空调控制器PCB板外部电路中，总体成本较低，且开发周期短，不用拆开空调***箱，随测随检，操作方便、检测效率高且检测精准。
附图说明
图1是本发明提供的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路的总体电路原理图；
图2是本发明提供的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路的开路状态下的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下元器件的取值大小仅为较佳实施例，不构成对本发明保护范围的限制。
参见图1，是本发明提供的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路的电路原理图。在本实施例中，所述的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，所述内外循环电机M的第一驱动信号输入端m1和第二驱动信号输入端m2分别连接电机驱动芯片BD16910的内循环驱动信号输出端REC_Out和外循环驱动信号输出端FRE_Out，所述内外循环电机M开路检测电路包括MCU主控单元，所述MCU主控单元10设有内循环控制信号输出端REC_Ctrl和外循环控制信号输出端FRE_Ctrl，所述内循环控制信号输出端REC_Ctrl和外循环控制信号输出端FRE_Ctrl分别连接所述电机驱动芯片BD16910的内循环控制信号输入端REC和外循环控制信号输入端FRE；
所述MCU主控单元10还设有开路检测使能端Motor Diag Open_EN和开路检测端，所述开路检测使能端Motor Diag Open_EN和开路检测端Motor Diag Open AD连接开路诊断电路20，所述开路诊断电路20设有三极管Q1；所述三极管Q1的发射极e接入电路供电电源VCC，基极b连接所述开路检测使能端Motor Diag Open_EN，集电极c连接所述内外循环电机M的第二驱动信号输入端m2，所述内外循环电机M的第二驱动信号输入端m2还连接所述开路检测端Motor Diag Open AD。
在本实施例中，所述开路诊断电路20还设有连接于所述内外循环电机M的第一驱动信号输入端m1与地之间的电机分压电阻R1；所述电机分压电阻R1设于所述空调控制器的内部PCB板上。
所述内外循环电机M的第二驱动信号输入端m2与所述MCU主控单元10的开路检测端Motor Diag Open AD之间连接有第一稳压保护电路21；所述第一稳压保护电路21设有第一保护电阻R2、反向连接于所述开路检测端Motor Diag Open AD与地之间的第一稳压二极管D1和与所述第一稳压二极管D1并联的第一滤波电容C1；所述第一保护电阻R2串联于所述内外循环电机M的第二驱动信号输入端m2与所述第一稳压二极管D1的负极端之间。
所述内外循环电机M的第二驱动信号输入端m2与所述三极管Q1的集电极c之间连接有第二稳压保护电路22；所述第二稳压保护电路22设有反向连接于所述三极管Q1的集电极c与地之间的第二稳压二级管D2和连接于所述内外循环电机M的第二驱动信号输入端m2与所述第二稳压二级管D2的负极端的第二保护电阻R3。
所述三极管Q1的基极b与所述MCU主控单元10的开路检测使能端Motor DiagOpen_EN之间连接有第三保护电阻R4。
在本实施例中，当MCU主控单元10输出FRE_Ctrl＝1，REC_Ctrl＝0，通过电机驱动芯片BD16910驱动，电机M往外循环方向运转。当MCU主控单元10输出FRE_Ctrl＝0，REC_Ctrl＝1，电机M往内循环方向运转。当MCU输出FRE_Ctrl＝1，REC_Ctrl＝1，Motor Diag Open_EN＝1，电机M进入诊断械式，这时电机驱动芯片BD16910的内循环驱动信号输出端REC_Out和外循环驱动信号输出端FRE_Out输出一个高阻信号，电机驱动芯片BD16910停止驱动。此时MCU主控单元10开始检测，MCU主控单元10发信号控制三极管Q1，当MCU主控单元10的开路检测使能端Motor Diag Open_EN输出低电平(0V)，三极管Q1导通，M得到5V的工作电压VCC，由于三极管Q1饱和导通，故A点的电压也是接近5V，如果电机M开路，即如图2所示，电机驱动芯片BD16910与电机M断开，由于那么A点的电压与B点一样，故MCU检测Motor Diag Open AD网络信号(即B点电压)也是为5V，考虑到以上图2元件在高低温下性能有点差异，需要考虑公差0.5V，故如果检测到Motor Diag Open AD检测到电压为(4.5V，5V)这个范围就可以判断为电机开路。如果电机不开路，在诊断模式下，由于直流电机电枢电阻阻值较小，常用到内外循环电机电枢电阻阻值一般为30欧到40欧之间，故电机分压电阻R1的阻值2000欧加上电机的电阻阻值约为2.04K，我们把这个等效电阻就叫R11，故如果电机M不开路，在诊断模式下，电阻R11会与所述第二保护电阻R3分压，根据分压原理所述电机M的第二驱动信号输入端m2的电压为5*(2.04/(2.04+10))＝0.85V，由于这个电压少于第一稳压二极管D1压降5.6V，第二驱动信号输入端m2的电压等于开路检测端Motor Diag Open AD的电压，考虑图2元件在高低温下性能有点差异，需要设置公差，目前的公差设置为0.3V，即如果在诊断模式下，MCU主控单元的开路检测端Motor Diag Open AD检测到的电压在(0.55V，1.15V)条件下，即可以判断电机是在正常模式下连接。
如果不在诊断模式下，三极管Q1不会导通，为了防止正常驱动电机的反电动势损坏三极管Q1，或者MCU芯片，这里设置第二保护电阻R3与第二稳压二极管D2(稳压管5.6V)，防止电机反电动势损坏三极管Q1，第一保护电阻R2与第一稳压二极管D1(稳压管5.6V)，防止电机反电动势损坏MCU。
综合上述所示，如果MCU主控单元给出控制信号FRE_Ctrl＝1，REC_Ctrl＝1，MotorDiag Open_EN＝1，
当Motor Diag Open AD端电压在(4.5V，5V)之间，电机M开路。
当Motor Diag Open AD端电压在(0.55V，1.15V)之间，电机M正常。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，所述内外循环电机的第一驱动信号输入端和第二驱动信号输入端分别连接电机驱动芯片的内循环驱动信号输出端和外循环驱动信号输出端，其特征在于，包括MCU主控单元，所述MCU主控单元设有内循环控制信号输出端和外循环控制信号输出端，所述内循环控制信号输出端和外循环控制信号输出端分别连接所述电机驱动芯片的内循环控制信号输入端和外循环控制信号输入端；
所述MCU主控单元还设有开路检测使能端和开路检测端，所述开路检测使能端和开路检测端连接开路诊断电路，所述开路诊断电路设有三极管；所述三极管的发射极接入电路供电电源，基极连接所述开路检测使能端，集电极连接所述内外循环电机的第二驱动信号输入端，所述内外循环电机的第二驱动信号输入端还连接所述开路检测端。
2.如权利要求1所述的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，其特征在于：所述开路诊断电路还设有连接于所述内外循环电机的第一驱动信号输入端与地之间的电机分压电阻；所述电机分压电阻的阻值为2000Ω。
3.如权利要求2所述的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，其特征在于：所述分压电阻设于所述空调控制器的内部PCB板上。
4.如权利要求1所述的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，其特征在于：所述内外循环电机的第二驱动信号输入端与所述MCU主控单元的开路检测端之间连接有第一稳压保护电路。
5.如权利要求4所述的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，其特征在于：所述第一稳压保护电路设有第一保护电阻、反向连接于所述开路检测端与地之间的第一稳压二极管和与所述第一稳压二极管并联的第一滤波电容；所述第一保护电阻串联于所述内外循环电机的第二驱动信号输入端与所述第一稳压二极管的负极端之间。
6.如权利要求1所述的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，其特征在于：所述内外循环电机的第二驱动信号输入端与所述三极管的集电极之间连接有第二稳压保护电路。
7.如权利要求6所述的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，其特征在于：所述第二稳压保护电路设有反向连接于所述三极管的集电极与地之间的第二稳压二级管和连接于所述内外循环电机的第二驱动信号输入端与所述第二稳压二级管的负极端的第二保护电阻。
8.如权利要求1所述的一种空调控制器的内外循环电机开路检测电路，其特征在于：所述三极管的基极与所述MCU主控单元的开路检测使能端之间连接有第三保护电阻。
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