CN209638067U

CN209638067U - 一种无刷电子风扇pwm调速信号处理与待机电路

Info

Publication number: CN209638067U
Application number: CN201920228320.0U
Authority: CN
Inventors: 陈东勤; 王一六; 宗渭钧
Original assignee: Wuxi Fangchen Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Wuxi Fangchen Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2019-11-15
Anticipated expiration: 2029-02-21

Abstract

本实用新型所公开的一种无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路，包括PWM滤波模块、电源启动控制模块、电源输出与待机模块、PWM电平转换模块和PWM信号整形模块。本实用新型的优点在于：1、可有效提高PWM调速信号的抗干扰能力；2、有利于准确识别速度调控信号，快速响应转速要求；3、***启动速度快，电路结构简单，待机功耗小，可提高***的集成度；4、***的稳定性和可靠性增加。

Description

一种无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路

技术领域

本实用新型涉及汽车用无刷电子风扇领域，尤其涉及一种无刷电子风扇PWM 调速信号处理与待机电路。

背景技术

现有汽车用无刷电子风扇的待机功能采用独立的电路控制，且电路结构复杂，***启动速度慢，待机功耗大，PWM调速信号抗干扰能力弱，不能稳定准确的识别汽车总控发出的转速指令。对于电子产品成本激烈竞争的今天，性能和成本之间的矛盾越来越突出，因此急需一种可有效提高PWM调速信号的抗干扰能力、提高***启动速度的结构简单的电路。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种降低成本，提高抗干扰能力，降低待机功耗的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：一种无刷电子风扇PWM 调速信号处理与待机电路，包括PWM滤波模块、电源启动控制模块、电源输出与待机模块、PWM电平转换模块和PWM信号整形模块，所述PWM滤波模块接入总控调速信号，其输出信号接入电源启动控制模块；所述电源启动控制模块的输出信号接入电源输出与待机模块，所述电源输出与待机模块输出用于***其余供电的输出电源信号，所述电源输出与待机模块接入电源电压，所述电源输出与待机模块接收MCU控制信号；所述PWM滤波模块经PWM电平转换模块接入PWM 信号整形模块，所述PWM信号整形模块输出用于传输至MCU读取的输出信号。

在上述的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路中，所述PWM滤波模块包括第一电感、第一电阻和第一电容；所述第一电阻一端连接第一电感，另一端通过第一电容接地；所述第一电感接入总控调速信号。

通过上述技术方案，由第一电感L1、第一电阻R1、第一电容C1组成的PWM 滤波模块进行低通滤波，滤除信号传输中产生的高频杂波，提高抗干扰能力。

在上述的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路中，所述电源启动控制模块包括第二电阻、第一稳压二极管、第三电阻、第二电容、第四电阻、第一三级管；所述第二电阻连接第一电阻和第一电容连接处，所述第二电阻另一端通过第三电阻连接至第一三极管的基极；所述第二电阻和第三电阻的连接处通过第一稳压二极管接地；所述第一三极管的基极通过第二电容接地，所述第二电容并联有第四电阻，所述第一三极管的发射极接地；所述第一稳压二极管的阴极连接在第二电阻和第三电阻的连接处，所述第一稳压二极管的阳极接地。

在上述的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路中，所述电源输出与待机模块包括第二三级管、第八电阻、第九电阻、第四三级管、第六电阻、第五电阻、第三电容、第三三级管、第七电阻、第四电容；所述第二三极管的集电极与第一三极管的集电极连接，并通过第八电阻接入第四三极管的基极，所述第八电阻与第四三极管的基极之间通过第九电阻接入电源电压，所述第四三极管的发射极接入电源电压；所述第二三极管的基极通过第五电阻接地，所述第五电阻并联第三电容；所述第二三极管的基极连接至第三三极管的集电极，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极通过第六电阻连接至第四三极管的集电极并且输出输出电源信号；所述第三三极管的基极通过第七电阻接入MCU控制信号；所述第四电容一端接入MCU控制信号，另一端接地。

在上述的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路中，所述PWM信号整形模块包括第十二电阻、第五电容、第十三电阻、第十四电阻第六电容、比较器、第十五电阻、第七电容；所述第十二电阻一端连接第二稳压二极管的阴极，另一端连接比较器的正极，所述比较器的正极通过第五电容接地，所述比较器的负极通过第十四电阻接地，所述第十四电阻并联有一个第六电容；所述比较器的负极通过第十三电阻接入一电压，所述比较器的输出端通过第七电容接地，所述比较器的输出端通过第十五电阻接入一电压，所述比较器的输出端输出输出信号；所述电压的电压值为5V。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：1、可有效提高PWM调速信号的抗干扰能力2、有利于准确识别速度调控信号，快速响应转速要求；3、***启动速度快，电路结构简单，待机功耗小，可提高***的集成度；4、***的稳定性和可靠性增加。

附图说明

图1是本实用新型电路结构图。

图中，1-PWM滤波模块；2-电源启动控制模块；3-电源输出与待机模块；4-PWM 电平转换模块；5-PWM信号整形模块；Vcc-电源电压；ECU_PWM-总控调速信号； VOUT-输出电源信号；MCUI/OCONTROL-MCU控制信号；PWMTOMCU-输出信号；L1- 第一电感；R1-第一电阻；C1-第一电容；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；Z1-第一稳压二极管；C2-第二电容；Q1-第一三极管；Q2-第二三极管； R5-第五电阻；R6-第六电阻；R7-第七电阻；R8-第八电阻；R9-第九电阻；C3- 第三电容；Q3-第三三极管；Q4-第四三极管；C4-第四电容；R10-第十电阻；Z2- 第二稳压二极管；R11-第十一电阻；R12-第十二二极管；C5-第五电容；C6-第六电容；R13-第十三电阻；R14-第十四电阻；D-比较器；C7-第七电容；R15-第十五电阻；GND-地。

具体实施方式

参阅附图所示，一种无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路，包括PWM 滤波模块1、电源启动控制模块2、电源输出与待机模块3、PWM电平转换模块4 和PWM信号整形模块5，所述PWM滤波模块1接入总控调速信号ECU_PWM，其输出信号PWMTOMCU接入电源启动控制模块2；所述电源启动控制模块2的输出信号PWMTOMCU接入电源输出与待机模块3，所述电源输出与待机模块3输出用于***其余供电的输出电源信号VOUT，所述电源输出与待机模块3接入电源电压 Vcc，所述电源输出与待机模块3接收MCU控制信号MCUI/OCONTROL；所述PWM滤波模块1经PWM电平转换模块4接入PWM信号整形模块5，所述PWM信号整形模块5输出用于传输至MCU读取的输出信号PWMTOMCU。

更进一步地，所述PWM滤波模块1包括第一电感L1、第一电阻R1和第一电容C1；所述第一电阻R1一端连接第一电感L1，另一端通过第一电容C1接地GND；所述第一电感L1接入总控调速信号ECU_PWM。

更进一步地，所述电源启动控制模块2包括第二电阻R2、第一稳压二极管 Z1、第三电阻R3、第二电容C2、第四电阻R4、第一三级管Q1；所述第二电阻 R2连接第一电阻R1和第一电容C1连接处，所述第二电阻R2另一端通过第三电阻R3连接至第一三极管Q1的基极；所述第二电阻R2和第三电阻R3的连接处通过第一稳压二极管Z1接地GND；所述第一三极管Q1的基极通过第二电容C2 接地GND，所述第二电容C2并联有第四电阻R4，所述第一三极管Q1的发射极接地GND；所述第一稳压二极管Z1的阴极连接在第二电阻R2和第三电阻R3的连接处，所述第一稳压二极管Z1的阳极接地GND。

更进一步地，所述电源输出与待机模块3包括第二三级管Q2、第八电阻R8、第九电阻R9、第四三级管Q4、第六电阻R6、第五电阻R5、第三电容C3、第三三级管Q3、第七电阻R7、第四电容C4；所述第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的集电极连接，并通过第八电阻R8接入第四三极管Q4的基极，所述第八电阻R8与第四三极管Q4的基极之间通过第九电阻R9接入电源电压Vcc，所述第四三极管Q4的发射极接入电源电压Vcc；所述第二三极管Q2的基极通过第五电阻R5接地GND，所述第五电阻R5并联第三电容C3；所述第二三极管Q2的基极连接至第三三极管Q3的集电极，所述第三三极管Q3的发射极接地GND，所述第三三极管Q3的集电极通过第六电阻R6连接至第四三极管Q4的集电极并且输出输出电源信号VOUT；所述第三三极管Q3的基极通过第七电阻R7接入MCU 控制信号MCUI/OCONTROL；所述第四电容C4一端接入MCU控制信号 MCUI/OCONTROL，另一端接地GND。

更进一步地，所述PWM信号整形模块5包括第十二电阻、第五电容C5、第十三电阻R13、第十四电阻R14第六电容C6、比较器D、第十五电阻R15、第七电容C7；所述第十二电阻一端连接第二稳压二极管Z2的阴极，另一端连接比较器D的正极，所述比较器D的正极通过第五电容C5接地GND，所述比较器D的负极通过第十四电阻R14接地GND，所述第十四电阻R14并联有一个第六电容 C6；所述比较器D的负极通过第十三电阻R13接入一电压，所述比较器D的输出端通过第七电容C7接地GND，所述比较器D的输出端通过第十五电阻R15接入一电压，所述比较器D的输出端输出输出信号PWMTOMCU；所述电压的电压值为5V。附图中电阻的单位均为欧姆。

本实用新型的工作原理为：汽车总控发出的PWM转速信号连接到ECU_PWM，由第一电感L1、第一电阻R1、第一电容C1组成的PWM滤波模块1进行低通滤波，滤除信号传输中产生的高频杂波。

随后PWM信号传递到电源启动控制模块2的第二电阻R2，当PWM高电平时，经第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4分压给到第一三极管Q1的基极，Q1 饱和导通，Q1的集电极为低电平，使得第八电阻R8与第二三极管Q2的连接处为低电平，该低电平通过第八电阻R8使第四三级管Q4饱和导通，将电源电压 Vcc与输出电源信号VOUT连通，给汽车总控***的其它部分供电；同时，通过第六电阻R6和第五电阻R5分压给第二三极管Q2，第二三级管Q2饱和导通，保证PWM在低电平时第四三极管Q4饱和导通，稳定给***供电，当需要进入待机时，MCU通过MCU控制信号MCUI/OCONTROL给出高电平到第七电阻R7，使第三三级管饱Q3和导通，从而使第二三极管Q2基极为低电平，第二三极Q3管截止，进而使第四三级管Q4截止，停止给***供电，进入待机。

PWM信号经PWM滤波模块1滤波后给到PWM电平转换模块4，由第十电阻R10 和第十一电阻R11分压后，通过第十二电阻R12给到比较器D的正输入端，与负输入端的基准电平进行比较；负输入端的基准由第十三电阻R13和第十四电阻R14对5V进行分压得到，比较后的结果由比较器D的输出端输出，完成PWM 信号整形，经过电平转换和整形后的PWM信号通过MCU控制信号MCUI/OCONTROL 传给MCU读取，可准确读取汽车总控给出的速度指令。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了电源电压VCC；第一电感L1、第一电阻R1、第一电容C1、第一稳压二极管Z1、第二电容C2、第一三极管Q1等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims

1.一种无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路，包括PWM滤波模块(1)、电源启动控制模块(2)、电源输出与待机模块(3)、PWM电平转换模块(4)和PWM信号整形模块(5)，其特征在于：所述PWM滤波模块(1)接入总控调速信号(ECU_PWM)，其输出信号接入电源启动控制模块(2)；所述电源启动控制模块(2)的输出信号接入电源输出与待机模块(3)，所述电源输出与待机模块(3)输出用于***其余供电的输出电源信号(VOUT)，所述电源输出与待机模块(3)接入电源电压(Vcc)，所述电源输出与待机模块(3)接收MCU控制信号(MCUI/OCONTROL)；所述PWM滤波模块(1)经PWM电平转换模块(4)接入PWM信号整形模块(5)，所述PWM信号整形模块(5)输出用于传输至MCU读取的输出信号(PWMTOMCU)。

2.根据权利要求1所述的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路，其特征在于，所述PWM滤波模块(1)包括第一电感(L1)、第一电阻(R1)和第一电容(C1)；所述第一电阻(R1)一端连接第一电感(L1)，另一端通过第一电容(C1)接地(GND)；所述第一电感(L1)接入总控调速信号(ECU_PWM)。

3.根据权利要求1所述的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路，其特征在于，所述电源启动控制模块(2)包括第二电阻(R2)、第一稳压二极管(Z1)、第三电阻(R3)、第二电容(C2)、第四电阻(R4)、第一三极管(Q1)；所述第二电阻(R2)连接第一电阻(R1)和第一电容(C1)连接处，所述第二电阻(R2)另一端通过第三电阻(R3)连接至第一三极管(Q1)的基极；所述第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的连接处通过第一稳压二极管(Z1)接地(GND)；所述第一三极管(Q1)的基极通过第二电容(C2)接地(GND)，所述第二电容(C2)并联第四电阻(R4)，所述第一三极管(Q1)的发射极接地(GND)。

4.根据权利要求3所述的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路，其特征在于，所述第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的连接处与第一稳压二极管(Z1)的阴极连接，所述第一稳压二极管(Z1)的阳极接地(GND)。

5.根据权利要求1所述的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路，其特征在于，所述电源输出与待机模块(3)包括第二三极管(Q2)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第四三极管(Q4)、第六电阻(R6)、第五电阻(R5)、第三电容(C3)、第三三极管(Q3)、第七电阻(R7)、第四电容(C4)；所述第二三极管(Q2)的集电极与第一三极管(Q1)的集电极连接，并通过第八电阻(R8)接入第四三极管(Q4)的基极，所述第八电阻(R8)与第四三极管(Q4)的基极之间通过第九电阻(R9)接入电源电压(Vcc)，所述第四三极管(Q4)的发射极接入电源电压(Vcc)；所述第二三极管(Q2)的基极通过第五电阻(R5)接地(GND)，所述第五电阻(R5)并联第三电容(C3)；所述第二三极管(Q2)的基极连接至第三三极管(Q3)的集电极，所述第三三极管(Q3)的发射极接地(GND)，所述第三三极管(Q3)的集电极通过第六电阻(R6)连接至第四三极管(Q4)的集电极并且输出电源信号(VOUT)；所述第三三极管(Q3)的基极通过第七电阻(R7)接入MCU控制信号(MCUI/OCONTROL)；所述第四电容(C4)一端接入MCU控制信号(MCUI/OCONTROL)，另一端接地(GND)。

6.根据权利要求1所述的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路，其特征在于，所述PWM电平转换模块(4)包括第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第二稳压二极管(Z2)，所述第十电阻(R10)一端连接第一电阻(R1)和第二电阻(R2)的连接处，另一端通过第十一电阻(R11)接地(GND)，所述第十一电阻(R11)与第二稳压二极管(Z2)并联，所述第二稳压二极管(Z2)的阳极接地(GND)。

7.根据权利要求1所述的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路，其特征在于，所述PWM信号整形模块(5)包括第十二电阻(R12)、第五电容(C5)、第十三电阻(R13)、第十四电阻(R14)、第六电容(C6)、比较器(D)、第十五电阻(R15)、第七电容(C7)；所述第十二电阻(R12)一端连接第二稳压二极管(Z2)的阴极，另一端连接比较器(D)的正极，所述比较器(D)的正极通过第五电容(C5)接地(GND)，所述比较器(D)的负极通过第十四电阻(R14)接地(GND)，所述第十四电阻(R14)并联第六电容(C6)；所述比较器(D)的负极通过第十三电阻(R13)接入电压，所述比较器(D)的输出端通过第七电容(C7)接地(GND)，所述比较器(D)的输出端通过第十五电阻(R15)接入电压，所述比较器(D)的输出端输出输出信号(PWMTOMCU)。

8.根据权利要求7所述的无刷电子风扇PWM调速信号处理与待机电路，其特征在于，所述电压的电压值为5V。