发动机冷却风扇控制电路改装精要.doc

发动机冷却风扇控制电路改装 传感器对比 图2水温开关 图3水温传感器 如图所见图2为原车上的水温开关，两线的，螺纹粗大。 特性：水温在93摄氏度或以上时接头上两个端子连通（0电阻）， 水温在93摄氏度以下时接头上两个端子断开（电阻无限大）。 图3为订回来的水温传感器，也是两线的，螺纹细小。 特性：NTC热敏电阻（负温度系数热敏电阻），接头上两个端子之间的电阻值随温度的上升而减少，随温度的下降而增加。 二、电路分析 经过多方努力终于找到该车的维修手册（图4） 如图所示该车两个风扇电机分别靠两个继电器控制，点电机一端接地一端通过继电器链接到电源正极，并且两个继电器的吸合线圈是并联在一起共同受“散热器风扇开关”控制的（图中圆圈处），散热器风扇开关大于93摄氏度开关闭合，继电器吸合，风扇电机通电工作。另外图中矩形框中是空调控制，只要空调工作，不管散热器风扇开关是否闭合，继电器都会受ECM的控制而闭合，两风扇工作。 由此可以推断该车的风扇没有高速低速之分，只有两个风扇一起转和两个都不转，十分简单。弄清楚电路结构是改造电路的基本非常重要。 图4散热风扇开关控制电路 用热敏电阻式的水温传感器一般要进ECM进行采样分析（图5方框）然后ECM通过功率管控制继电器吸合，有高速有低速（图5两圆圈）十分灵活，与上图先比更为先进，更为复杂。 很显然强行把水温传感器安装到车上话冷却风扇工作不正常，而且水温开关的螺纹太大不可能重新开孔攻牙，看来只能搭建一个电路让水温传感器的电阻值变化转变成开关信号啦。 图5水温传感器控制电路 三、电路设计 1.电阻转化成电压 直接考虑电阻值的变化是不可能的，只有给传感器通电，利用欧姆定律将其转变为电压变化才能实现“水温达到93度以上开风扇”的功能。 方法很简单（如图6）Rt为水温传感器，R1为一个固定电阻，两电阻串联，通电后Rt与R1对电源电压进行分压，假设电源电压为12V，Rt为100Ω，R1为100Ω，根据欧姆定律U1的电压值为：I=12V/(100Ω+100Ω)=0.06A，即U1= 6V； 如果温度上升Rt减少到50Ω，根据欧姆定律U1的电压值为： I=12V/(50Ω+100Ω)=0.08A，U1=100Ω*0.08A即U1=8V； 从上述结果看出这种电路可以将Rt的电阻值变化转变为U1的电压变化，Rt减少U1降低，Rt上升U1升高。 同理，将R1换成一只可调电阻，就可以对U1的输出电压进行 图6 调节。 2、电压比较器 简单地说， 电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图所示。图(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+” 端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压VA，反相端输入电压VB。VA和VB的变化如图(b)所示。在0～t1时，VAVB Vout输出高电平(饱和输出)如图(c)所在t1～t2时VAVB，即“+端” “-端”， Vout输出电平如图(c)所；在t2～t3时，VAVB Vout输出高电平(饱和输出)如图(c)所根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。简单的电压比较器结构简单，灵敏度高，但是抗干扰能力差，因此我们就要对它进行改进。比较器是由运算放大器发展而来的，比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。由于比较器电路应用较为广泛，所以开发出了专门的比较器集成电路。LM339、LM393是专业的电压比较器，切换速度快，延迟时间小，可用在专门的电压比较 3、LM393 图8 LM393实物图 图9 LM393 引脚图 LM393 是工作温度范围:0°C to +70°C工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源： 2～ 36V，双电源：±1～±18V；消耗电流小， ICC=0.8mA；输入失调电压小， VIO=±2mV；共模输入电压范围宽， VIC=0～VCC-1.5V；输出与TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容输出可以用开路集电极连接“或”门；采用双列直插8 脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8 脚塑料封装（SOP8）。引出端序号 功能 符号 引