БЛОК РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА АВТОМОБИЛЬНОЙ КЛИМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к автомобилестроению и может быть использована в конструкции контроллера системы автоматического управления климатической установкой автомобиля.
Известны блоки регулирования скорости вращения вентилятора, выполненные с использованием широтно-импульсного модулятора (ШИМ), управляемого им транзисторного силового ключа в цепи питания электродвигателя вентилятора и гасящего диода, в частности диода Шоттки, предназначенного для защиты транзистора силового ключа от ЭДС самоиндукции, возникающей в обмотке электродвигателя вентилятора при его коммутации (RU 2236956 С1, В60Н 1/06, 27.09.2004; RU 61200 U1, В60Н 1/06, 27.02.2007). В известных блоках регулирования скорости для монтажа составных конструктивных элементов используются, как правило, печатные платы, установленные на одной стороне подложки, а для рассеяния выделяющегося тепла - радиаторы, скрепленные с подложкой с другой ее стороны. Однако теплоотвод в этих блоках не является удовлетворительным.
Известны также блоки регулирования скорости вращения вентилятора, в которых для рассеяния выделяющегося тепла применяются специальные кулеры, на радиаторах которых силовые ключи крепятся через термопроводящую пасту и диэлектрические прокладки из слюды (RU 94193 U1, B60L 1/12, 20.05.2010). Однако использование для кулеров вспомогательных вентиляторов предопределяет высокую стоимость таких устройств.
Наиболее близким к заявленному является блок регулирования скорости вращения вентилятора с указанным выше функциональным построением, выполненный с печатной платой, радиатором и фиксирующим приспособлением, с помощью которого печатная плата прижимается к радиатору через изолирующую прокладку (US 2006/0256493 A1, H02H 5/04, 16.11.2006).
Недостатки известного блока спряжены с невысокими показателями в рассеянии выделяющегося тепла и нетехнологичным характером сборки.
Задача полезной модели заключается в повышении эффективности охлаждения печатных плат, а также удобства монтажа и эксплуатации блока регулирования скорости вращения вентилятора. Техническим результатом является повышенная надежность работы блока.
Поставленная задача решается предложенным блоком регулирования скорости вращения вентилятора автомобильной климатической установки, содержащим две неподвижно скрепленные между собой печатные платы, на первой из которых расположены схема управления длительностью включения полевого транзистора в цепи питания электродвигателя вентилятора и сглаживающий электролитический конденсатор, а на второй - упомянутый транзистор и диод Шоттки, выполняющий функции шунтирования обмотки электродвигателя вентилятора для гашения электромагнитных выбросов и поддержания тока в цепи электродвигателя при отключенном транзисторе, при этом вторая плата является одновременно крепежным и теплоотводящим элементом и выполнена металлизированной с двух сторон со сквозными металлизированными отверстиями.
Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки полезной модели.
Печатные платы скреплены между собой посредством пайки и/или торцевых зубцов на второй плате и установочных отверстий для них на первой плате.
Полевой транзистор и диод Шоттки скреплены с обеими печатными платами посредством пайки и крепежных элементов с возможностью придания конструкции дополнительной жесткости.
Блок имеет колодку питания и управления и колодку подключения электродвигателя климатической установки, причем провода упомянутых колодок припаяны к печатным платам с возможностью придания конструкции дополнительной жесткости.
На колодке питания выполнены три входных вывода блока: для подачи «+» бортсети, соединения с массой «-» и управляющего сигнала на полевой транзистор, а на колодке подключения электродвигателя - два выходных вывода блока: для управления электродвигателем по «+» и по «-».
На фиг.1 показаны виды сбоку и сверху предложенного блока регулирования скорости вращения вентилятора автомобильной климатической установки (во втором случае - с колодкой питания и управления и колодкой подключения электродвигателя, а также соединительными проводами). На фиг.2 представлено исполнение печатной платы - радиатора без зубцов, а на фиг.3 и 4 - с торцевыми зубцами, по-разному размещенными. На фиг.5 приведена схема подключения предложенного блока.
Блок регулирования скорости вращения вентилятора автомобильной климатической установки содержит две неподвижно скрепленные между собой печатные платы 1 и 2 (фиг.1). На плате 1 расположены схема управления длительностью включения полевого транзистора (например, IRF3205) 3 в цепи питания электродвигателя вентилятора и сглаживающий электролитический конденсатор (например 470 мкф, 50 В ) 4. На плате 2 (радиаторе) расположены транзистор 3 и диод Шоттки (например, 80SQ045) 5, выполняющий функции шунтирования обмотки электродвигателя вентилятора для гашения электромагнитных выбросов и поддержания тока в цепи электродвигателя при отключенном транзисторе 3. Плата 2 является одновременно крепежным и теплоотводящим элементом и выполнена металлизированной с двух сторон со сквозными металлизированными отверстиями (не обозначены).
Печатные платы 1 и 2 скреплены между собой посредством пайки и/или торцевых зубцов на плате 2 (фиг.2 и 3, не обозначены) и установочных отверстий для них на плате 1 (не показаны).
Полевой транзистор 3 и диод Шоттки 5 скреплены с печатными платами 1 и 2 посредством пайки и крепежных элементов с возможностью придания конструкции дополнительной жесткости. Блок имеет колодку 6 питания и управления и колодку 7 подключения электродвигателя климатической установки. Провода колодок 6 и 7 припаяны к печатным платам 1 и 2 с возможностью придания конструкции дополнительной жесткости.
На колодке 6 (фиг.4) питания и управления выполнены три входных вывода блока: для подачи «+» бортсети, соединения с массой «-» и управляющего сигнала на полевой транзистор 3, а на колодке 7 подключения электродвигателя климатической установки - два выходных вывода блока: для управления электродвигателем по «+» и по «-».
Работа блока регулирования скорости вращения вентилятора автомобильной климатической установки основана на регулировании напряжения на электродвигателе вентилятора, например, по сигналам от датчика температуры в салоне автомобиля. По цепям входа (колодка 6) осуществляется питание и управление блока, а по цепям выхода (колодка7) подключение и питание электродвигателя вентилятора. В зависимости от формы сигнала на управляющем входе (скважности ШИМ сигнала на управляющем входе) блока изменяется длительность включения полевого транзистора 3 и на выходе блока изменяется напряжение, подаваемое на электродвигатель. За счет этого осуществляется плавное регулирование скорости вращения вентилятора климатической установки.
Как уже отмечалось в предложенном блоке плата 2 является одновременно и крепежным, и теплоотводящим элементом. Данный эффект достигается за счет полной металлизации платы 2 с двух сторон и наличия на ее поверхности большого количества сквозных металлизированных отверстий.
Порядок сборки блока производится согласно сборочному чертежу и предусматривает следующие этапы:
1. К печатной плате - радиатору 2, с помощью крепежа и пайки, прикрепляются диод 5 Шоттки и транзистор 3.
2. На печатной плате 1 питания и управления устанавливается конденсатор 4.
3. Печатная плата - радиатор 2 устанавливается на посадочное место, предусмотренное на плате 1 питания и управления.
4. К печатным платам 1 и 2, в указанном на сборочном чертеже порядке, припаиваются провода колодок 6 и 7. Провода припаиваются таким образом, что они выполняют не только свою основную функцию (питания и управления), но придают конструкции дополнительную жесткость, т.е. служат дополнительным крепежом.
Применение данной конструкции блока регулирования скорости вращения вентилятора существенно улучшает теплоотвод, повышает технологичность монтажа и экономичность изделия, снижает выделяемые помехи. Это положительно сказывается на общей надежности работы блока. Кроме того, имеет место снижение стоимости блока.