一种PTC电加热器制造技术

本实用新型专利技术适用于电子领域，尤其涉及一种ＰＴＣ电加热器，其包括：多个ＰＴＣ制热元件；接收驱动信号，控制所述ＰＴＣ制热元件工作的开关单元；与所述开关单元连接，将占空比可变的方波信号转换为驱动信号，控制所述开关单元导通时间的驱动单元；与所述驱动单元连接，采集空调控制器输出的频率信号，将所述频率信号转换为占空比可变的方波信号的控制单元；以及对所述控制单元和驱动单元供电的电源。本实用新型专利技术将空调控制器输出的频率信号转换为占空比可变的方波信号，调节ＰＴＣ制热元件的工作时间，实现了对温度的线性调节，从而便于为汽车提供合适的温度。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子领域，尤其涉及一种PTC电加热器、PTC电加热控制 器、电动汽车空调及电动汽车。
技术介绍
当前电动汽车的空调部分大多采用正温度系凄t ( Positive Temperative Coefficient ， PTC)电加热器制热，每个PTC电加热器又采用多个PTC制热元 件，PTC电加热器制热的温度是通过控制PTC制热元件工作的数量来调节的， PTC制热元件工作的数量越多，温度越高，而采用这种PTC电加热器固然可以 分级调节温度，但不是线性调节，难以提供合适的温度。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种PTC电加热器，旨在解决现有的PTC电 加热器不能够对温度进行线性调节，难以为汽车提供合适的温度的问题。 本技术是这样实现的，一种PTC电加热器，所述电加热器包括 多个PTC制热元件；接收驱动信号，控制所述PTC制热元件工作的开关单元；与所述开关单元连接，将占空比可变的方波信号转换为驱动信号，控制所 述开关单元导通时间的驱动单元；与所述驱动单元连接，采集空调控制器输出的频率信号，将所述频率信号 转换为占空比可变的方波信号的控制单元；以及对所述控制单元和驱动单元供电的电源。本技术的另一目的在于提供一种PTC电加热控制器，所迷电加热控制 器包括接收驱动信号，控制PTC制热元件工作的开关单元；与所述开关单元连接，将占空比可变的方波信号转换为驱动信号，控制所 述开关单元导通时间的驱动单元；与所述驱动单元连接，采集空调控制器输出的频率信号，将所述频率信号 转换为占空比可变的方波信号的控制单元；以及对所述控制单元和驱动单元供电的电源。本技术的另一目的在于提供一种含有上述PTC电加热器的电动汽车 空调。本技术的另一目的在于提供一种含有上述PTC电加热器的电动汽车。 本技术将空调控制器输出的频率信号转换为占空比可变的方波信号，调节PTC制热元件的工作时间，实现了对温度的线性调节，从而便于为汽车提供合适的温度。附图说明图1是本技术提供的PTC电加热器的结构图；图2是本技术第一实施例提供的控制单元的结构图；图3是本技术第一实施例提供的PTC电加热器的电路结构图；图4是本技术第二实施例提供的控制单元的结构图；图5是本技术第二实施例提供的PTC电加热器的电路结构图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图 及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在本技术中，将空调控制器输出的频率信号转换为占空比可变的方波 信号，调节PTC制热元件的工作时间，可以对温度进行线性调节。图1示出了本技术提供的PTC电加热器的结构，为了便于说明，仅示出 了与本技术相关的部分。其中，控制单元ll、驱动单元12、开关单元13和 电源15组成PTC电加热器的控制器部分。控制单元ll采集空调控制器输出的频率信号，转换为占空比可变的方波信 号，输出给驱动单元12，驱动单元12将方波信号转换为驱动信号，控制开关单 元13的导通时间，从而调节PTC制热元件14的工作时间，实现温度的线性调节。 电源15对控制单元11和驱动单元12供电，动力电池组16向电源15和PTC制热元 件14输出电能。作为本技术的 一 个实施例，开关单元13采用绝缘;败极型 (Insulated Gate Bipolar Transistor ， IGBT )功率管实现。在本技术中，控制单元ll可以采用模拟控制方式，也可以采用单片机 控制方式。图2示出了本技术第一实施例提供的控制单元的结构，为了便于说明， 仅示出了与本技术相关的部分。在该实施例中，控制单元ll采用模拟控制方式，其中，频率转电压电路lll 将空调控制器输出的频率信号转换为电压信号，电压转方波电路112与频率转电 压电路lll连接，将电压信号转换为占空比可变的方波信号，输出给驱动单元12。图3示出了本技术第一实施例提供的PTC电加热器的电路结构，为了便 于说明，仅示出了与本技术相关的部分。空调控制器输出的频率信号一般为100-300Hz,通过频率转电压芯片U1的 IN+端进入频率转电压芯片U1，从频率转电压芯片U1的0UT端和BIAS端输出 3-9V的电压信号，电压信号通过由电阻R1和R2构成的分压电^各后从电压转方波 芯片U2的IN-端进入电压转方波芯片U2，电容C2与电阻R5共同组成滤波电路， R6相当于上拉电阻。电压转方波芯片U2的VREF端通过由电阻R3和R4构成的分 压电路与其IN+端相连，只要IN+端和IN-端的电压存在差值，电压转方波芯片 U2的E1和E2端就会输出占空比可变的方波信号，IN+端的电压为固定值，IN-端电压信号的高低就决定了输出的方波信号的占空比大小，占空比大小从o—96%， E1和E2端通过电阻R7接地。从E1和E2端输出的占空比可变的方波信号通过驱动芯片U3的VIN-端进入 驱动芯片U3。驱动芯片U3的VIN+端接高电平，其VCC和VC接15V电压，其VEE 和VEE接-5.1 V电压，驱动芯片U3的VOUT端通过电阻R9接IGBT功率管的基极， IGBT功率管的集电极连接PTC制热元件P,发射极接地。当方波信号为高电平 时，驱动芯片U3的VOUT端输出-5.1V电压，IGBT功率管不导通，PTC制热元件 P未接通，无法工作；当方波信号为低电平时，驱动芯片U3的VOUT端输出15V 电压，IGBT功率管导通，PTC制热元件P4妄通，开始工作。图4示出了本技术第二实施例提供的控制单元的结构，为了便于说明， 仅示出了与本技术相关的部分。在该实施例中，控制单元ll采用单片机控制方式，单片机接收频率信号或 采取其他通信方式得到空调面板的控制需求，直接发出O- 100%占空比可变的 方波信号，控制IGBT的导通时间，可以更加节约成本，减少器件。图5示出了本技术第二实施例提供的PTC电加热器的电路结构，为了便 于说明，仅示出了与本技术相关的部分。空调控制器输出的100-300Hz的频率信号通过单片机U4的CAP端进入单片 机U4，从单片机U4的I/0端输出占空比可变的方波信号，占空比大小从0 —动芯片U3的VIN-端接地，其VCC和VC接15V电压，其VEE和VEE接-5.1V电压， 驱动芯片U3的VOUT端通过电阻R9接IGBT功率管的基极，IGBT功率管的集电 极接PTC制热元件P，发射极接地。当方波信号为高电平时，驱动芯片U3的VOUT 端输出15V电压，IGBT功率管导通，PTC制热元件P接通，开始工作；当方波信 号为低电平时，驱动芯片U3的VOUT端输出-5.1V电压，IGBT功率管不导通， PTC制热元件P未4妄通，无法工作。作为本技术的 一个实施例，驱动芯片U3的DESAT端与IGBT功率管的集电极之间串接包括电阻R8和二极管D1的保护电路，因此DESAT端的电压减去 电阻R8和二极管D1自身的压降就是IGBT功率管集电极的最低电压，若IGBT功 率管集电极的电压低于此电压，例如当IGBT功率管损坏短路时，驱动芯片U3 就能够通过DESAT端采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＰＴＣ电加热器，其特征在于，所述电加热器包括：多个ＰＴＣ制热元件；接收驱动信号，控制所述ＰＴＣ制热元件工作的开关单元；与所述开关单元连接，将占空比可变的方波信号转换为驱动信号，控制所述开关单元导通时间的驱动单元；与所述驱动单元连接，采集空调控制器输出的频率信号，将所述频率信号转换为占空比可变的方波信号的控制单元；以及　　对所述控制单元和驱动单元供电的电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方凯，齐阿喜，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]