基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路及汽車升窗器電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路，該電路連接于直流電機與單片機之間，其包括依次連接的變壓器模塊、低通濾波模塊、RC積分電路模塊和比較電路模塊，該變壓器模塊的變壓器原級繞組接入至直流電機的電路當中，其次級繞組與低通濾波模塊相連，該次級繞組的砸數大于原級繞組，該比較電路將采樣的電流整型后輸出至單片機；繼而，本實用新型還提出一種汽車升窗器電路，包括單片機、電機驅動電路以及上述的基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路。本實用新型利用了永磁直流電機在運行換相時電流會產生交越失真正弦波的信號特點，設計了基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路，實現對升窗器電機運轉狀態的準確判斷與鎖車升窗控制。
【專利說明】
基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路及汽車升窗器電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路及汽車升窗器電路。
【背景技術】
[0002]升窗器電機的工作電流一般是4至7A，而當發生堵轉是電流會增至大于10A，所以傳統的升窗檢測均是采用基于該電流數值范圍的電流檢測法來判斷窗玻璃是否到達位閉合位置，其具體做法是:設置電機的堵轉電流為8A，升窗器電機在正常運轉狀態下電流約為5A，實時獲取電機的工作電流，通過將實時獲得的工作電流與預設的堵轉電流作比較，就可以判斷電機是否因窗玻璃到位閉合位置而發生堵轉了。
[0003]然而，上述的電流檢測法可能由于以下幾種情況而影響檢測判斷的準確性:I)汽車電池電壓不足時，堵轉電流會比平時小，有可能達不到預設的判斷閥值;2)汽車的電源線芯截面積較小，堵轉電流產生較大的線上消耗，有可能達不到預設的判斷閥值;3)電機的老化會影響到堵轉工作電流大小，當堵轉電流變小時有可能達不到預設的判斷閥值，當堵轉電流變大時有可能提前超過判斷閥值，令車窗提前停止升起;4)車門的變形等情況，也會對車窗的升降形成更大的阻力，可能由于形變阻力而導致電機提前發生堵轉，令車窗提前停止升起;諸如上述問題是電流檢測法所無法避免和解決的，故此亟需一種新型的升窗電機運轉檢測方案。
【實用新型內容】
[0004]基于【背景技術】中所提及的問題，本實用新型提出一種基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路及汽車升窗器電路，目的在于實現對升窗器電機運轉狀態的準確判斷與鎖車升窗控制，其具體技術內容如下:
[0005]—種基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路，該電路連接于直流電機與單片機之間，其包括依次連接的變壓器模塊、低通濾波模塊、RC積分電路模塊和比較電路模塊，該變壓器模塊的變壓器原級繞組接入至直流電機的電路當中，其次級繞組與低通濾波模塊相連，該次級繞組的匝數大于原級繞組，該比較電路將采樣的電流整型后輸出至單片機。
[0006]于本實用新型的一個或多個實施例當中，還包括連接于直流電機與單片機之間的耦合電感模塊，該耦合電感模塊包括串聯于直流電機電路中的第一電感，以及連接單片機的第二電感，該第一電感與第二電感之間由磁芯環耦合。
[0007]—種汽車升窗器電路，包括單片機、電機驅動電路以及上述基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路。
[0008]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述單片機采用型號為STM8S103F3P6的單片機芯片，其至少設置有針對左前、左后、右前和右后車窗電機的檢測輸入端和控制輸出端，并設置有用于觸發單片機動作的若干觸發輸入端，該觸發輸入端包括腳剎觸發輸入端、關鎖觸發輸入端、開鎖觸發輸入端和ACCin觸發輸入端。
[0009]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述電機驅動電路包括型號為ULN2003系列的驅動芯片、至少對應左前、左后、右前和右后車窗電機的的若干繼電開關，以及驅動車窗電機的變壓放大電路。
[0010]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述變壓放大電路包括高頻變壓器，該連接于高頻變壓器與車窗電機電路之間的多級功率放大電路，該多級功率放大電路至少包括運算放大器為核心的第一級放大電路和第二級放大電路。
[0011]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述單片機的控制輸出端與驅動芯片之間還設有一撥碼開關模塊，該撥碼開關模塊至少包括4個撥碼端子，該些撥碼端子的輸出端分別連接該單片機對應左前、左后、右前和右后車窗電機的控制輸出端，該些撥碼端子的輸入端共同連接至單片機的切換控制端，用于實現對各車窗電機的順序控制。
[0012]本實用新型與現有技術相比，其優越性體現在:利用了永磁直流電機在運行換相時，電流會產生交越失真正弦波的信號特點，設計了基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路，解決不同型號、狀況電機，不同車型負載阻力的電流檢測問題，實現對升窗器電機運轉狀態的準確判斷。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路的原理框圖。
[0014]圖2為本實用新型的汽車升窗器電路的原理圖。
[0015]圖3為本實用新型的汽車升窗器的各觸發信號輸入電路的原理圖。
[0016]圖4為本實用新型的直流電機電流換相時的交越失真的正弦波波形圖。
【具體實施方式】
[0017]如下結合附圖，對本申請方案作進一步描述:
[0018]如圖1所示，一種基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路，該電路I連接于直流電機2與單片機3之間，其包括依次連接的變壓器模塊11、低通濾波模塊12、RC積分電路模塊13和比較電路模塊14，該變壓器模塊11的變壓器原級繞組接入至直流電機2的電路當中，其次級繞組與低通濾波模塊12相連，該次級繞組的匝數大于原級繞組，該比較電路14將采樣的電流整型后輸出至單片機3。
[0019 ]所述直流電機運轉檢測電路I還包括連接于直流電機2與單片機3之間的耦合電感模塊15，該耦合電感模塊15包括串聯于直流電機2電路中的第一電感151，以及連接單片機3的第二電感152，該第一電感151與第二電感152之間由磁芯環153耦合。
[0020]如圖2和3所示，一種汽車升窗器電路，包括單片機3、電機驅動電路4以及上述基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路I。
[0021]所述單片機3采用型號為STM8S103F3P6的單片機芯片，其至少設置有針對左前、左后、右前和右后車窗電機的檢測輸入端和控制輸出端，并設置有用于觸發單片機動作的若干觸發輸入端，該觸發輸入端包括腳剎觸發輸入端、關鎖觸發輸入端、開鎖觸發輸入端和ACCin觸發輸入端。
[0022]所述電機驅動電路4包括型號為ULN2003系列的驅動芯片41、至少對應左前、左后、右前和右后車窗電機的的若干繼電開關42，以及驅動車窗電機的變壓放大電路43。
[0023]所述變壓放大電路43包括高頻變壓器Tl，該連接于高頻變壓器Tl與車窗電機電路之間的多級功率放大電路，該多級功率放大電路至少包括運算放大器U5A、U5B為核心的第一級放大電路和第二級放大電路。
[0024]所述單片機3的控制輸出端與驅動芯片之間還設有一撥碼開關模塊44，該撥碼開關模塊44至少包括4個撥碼端子，該些撥碼端子的輸出端分別連接該單片機對應左前、左后、右前和右后車窗電機的控制輸出端，該些撥碼端子的輸入端共同連接至單片機3的切換控制端，用于實現對各車窗電機的順序控制。
[0025]本實用新型的單片機3還可設置針對汽車天窗的控制輸出端，對應地，所述電機驅動電路4設置有天窗的繼電開關42，以及驅動天窗電機的變壓放大電路43，撥碼開關模塊44設有對應著天窗的撥碼端子。
[0026]如圖4所示，直流電機運行過程中發生電流換相時，電流會產生交越失真的正弦波，電機轉速越快，正弦波的頻率就越快；電流越大，正弦波的波幅就越大，而不是直接判斷電流的大小，利用該直流電機的電流特性可以避免電機老化、電源線芯截面積較小等因素對電流采樣的影響，解決不同型號、狀況電機，不同車型負載阻力的電流檢測問題，實現對升窗器電機運轉狀態的準確判斷。
[0027]上述優選實施方式應視為本申請方案實施方式的舉例說明，凡與本申請方案雷同、近似或以此為基礎作出的技術推演、替換、改進等，均應視為本專利的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路，該電路連接于直流電機與單片機之間，其特征在于:包括依次連接的變壓器模塊、低通濾波模塊、RC積分電路模塊和比較電路模塊，該變壓器模塊的變壓器原級繞組接入至直流電機的電路當中，其次級繞組與低通濾波模塊相連，該次級繞組的匝數大于原級繞組，該比較電路將采樣的電流整型后輸出至單片機。2.根據權利要求1所述的基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路，其特征在于:還包括連接于直流電機與單片機之間的耦合電感模塊，該耦合電感模塊包括串聯于直流電機電路中的第一電感，以及連接單片機的第二電感，該第一電感與第二電感之間由磁芯環耦合。3.—種汽車升窗器電路，其特征在于:包括單片機、電機驅動電路以及如權利要求1或2所述的基于脈沖檢測的直流電機運轉檢測電路。4.根據權利要求3所述的汽車升窗器電路，其特征在于:所述單片機采用型號為STM8S103F3P6的單片機芯片，其至少設置有針對左前、左后、右前和右后車窗電機的檢測輸入端和控制輸出端，并設置有用于觸發單片機動作的若干觸發輸入端，該觸發輸入端包括腳剎觸發輸入端、關鎖觸發輸入端、開鎖觸發輸入端和ACCin觸發輸入端。5.根據權利要求3所述的汽車升窗器電路，其特征在于:所述電機驅動電路包括型號為ULN2003系列的驅動芯片、至少對應左前、左后、右前和右后車窗電機的的若干繼電開關，以及驅動車窗電機的變壓放大電路。6.根據權利要求5所述的汽車升窗器電路，其特征在于:所述變壓放大電路包括高頻變壓器，該連接于高頻變壓器與車窗電機電路之間的多級功率放大電路，該多級功率放大電路至少包括運算放大器為核心的第一級放大電路和第二級放大電路。7.根據權利要求5所述的汽車升窗器電路，其特征在于:所述單片機的控制輸出端與驅動芯片之間還設有一撥碼開關模塊，該撥碼開關模塊至少包括4個撥碼端子，該些撥碼端子的輸出端分別連接該單片機對應左前、左后、右前和右后車窗電機的控制輸出端，該些撥碼端子的輸入端共同連接至單片機的切換控制端，用于實現對各車窗電機的順序控制。
【文檔編號】G01R31/34GK205484717SQ201620016945
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月7日
【發明人】黃杰勇
【申請人】電子科技大學中山學院