[发明专利]脉宽调制控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉宽调制（PWM）控制器，其被配置成保护功率端子或信号线以使其免受电动机控制器中可能发生的短路的影响，而无需单独的元件来实现该目的，从而降低电动机控制器的价格并改善电动机控制器的可靠性。

背景技术

当前被用于车辆的鼓风电动机等的电动机控制器属于线性控制型，并且通常利用单个大电容场效应晶体管（FET）来执行控制。由于这些电动机控制器具有大电容FET，所以这些电动机控制器被设计成使得即使当在FET控制器的功率线和信号线中发生短路时、FET也不会被击穿，然而其内部温度元件会被击穿。

此外，由于这些电动机控制器仅使用单个FET，所以这些电动机控制器具有简化的配置并易于控制。然而，这些电动机控制器中的功率损耗会增大。当功率损耗增大时，例如空调器工作期间的燃料效率会降低。因此，已经利用脉宽调制（PWM）控制方案进行了研究以便达到能够降低功率损耗和改善燃料效率的目的。然而，当在电动机控制器中使用PWM控制方案时，整个控制器的价格会增加，因为必须使用具有适当电容和逻辑的FET代替大电容FET来应用短路保护功能。图2是示出流过PWM控制器的电流的图，并且图3是示出传统PWM控制器的电路图。参考图2，电流可以具有正常状态、过电流状态和短路状态。从该图中可以看出，PWM控制器的电流具有取决于占空比而增大的趋势。如图3所示，当电动机的两个端子由于工人出错等而被短路时，过电流流过电动机，随后当低端FET L被接通时该低端FET L可能会烧毁。因此，当电流传感器确定过电流正流过时，在低端FET L抵抗过电流的时间段期间必须强行关断该低端FET L。通常，该段时间为数十微秒以下。因此，需要一种以低成本稳定地实现这种过电流保护电路的方法。

前述内容仅仅旨在帮助更好地理解本发明的背景，并且并非意味着本发明落入本领域技术人员已知的现有技术的范围。

发明内容

因此，本发明是考虑到上述问题而做出的，并且本发明的目的是提供一种脉宽调制（PWM）控制器，其使得能够实现保护功率端子或信号线免受电动机控制器中可能发生的短路的功能而无需单独的元件来实现该目的，从而降低电动机控制器的价格并改善电动机控制器在该过程中的可靠性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种脉宽调制（PWM）控制器，其包括多个场效应晶体管（FET）和一FET驱动器；比较器，其被配置成将流过FET的电流与过电流参考值进行比较；以及微型计算机，其被配置成执行控制电动机的功能和电路保护功能，并且当比较器所做比较的结果是流过FET的电流大于过电流参考值时关闭FET驱动器。

此外，本发明提供了另一脉宽调制（PWM）控制器，其包括多个场效应晶体管（FET）和一FET驱动器；比较器，其被配置成将流过FET的电流与过电流参考值进行比较；微型计算机，其被配置成控制电动机和电路保护功能；以及开关，其被配置成当比较器所做比较的结果是流过FET的电流大于过电流参考值时，切断微型计算机和FET驱动器之间的连接。

优选地，比较器的过电流参考值可以基于具有最大电容的FET来设定。比较器可以在电动机的两个端子被短路时确定流过FET的电流大于过电流参考值。可替换地，比较器可以在电动机的负端子和电池的偏置电压端子（bias voltage terminal）被短路时，确定流过FET的电流大于过电流参考值。

优选地，多个FET可以包括低端FET（low-side FET）和高端FET（high-side FET），并且比较器的过电流参考值可以基于低端FET的电容来设定。在这种情况下，比较器可以在电动机的两个端子被短路时确定流过低端FET的电流大于过电流参考值。比较器也可以在电动机的负端子和电池的偏置电压端子被短路时确定流过低端FET的电流大于过电流参考值。

上述PWM控制器允许保护功率端子或信号线免受电动机控制器中可能发生的短路，而无需单独的元件来实现该目的，从而降低电动机控制器的价格并改善电动机控制器的可靠性。

附图说明

根据结合附图给出的以下详细说明，本发明的上述及其它目的、特征和优点将更清楚地得到理解，在附图中：

图1是示出根据本发明示例性实施例的PWM控制器的电路图；

图2是示出流过PWM控制器的电流的图；并且

图3是示出传统PWM控制器的电路图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述根据本发明实施例的PWM控制器。