專利名稱：一種帶停車斷電和限流保護(hù)功能的汽車點(diǎn)火控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車點(diǎn)火控制電路，尤其涉及一種帶停車斷電和限流保護(hù)功能的汽車點(diǎn)火控制電路。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需求極大地促進(jìn)了汽車電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中，尤其是汽車點(diǎn)火系統(tǒng)中應(yīng)用了大量電子技術(shù)。點(diǎn)火系統(tǒng)經(jīng)歷了傳統(tǒng)觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)、半導(dǎo)體輔助點(diǎn)火系統(tǒng)、采用無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火的普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)和微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展過程，目前，這四種點(diǎn)火系統(tǒng)依然適應(yīng)不同場(chǎng)合并存應(yīng)用。點(diǎn)火系統(tǒng)的基本工作原理是通過控制點(diǎn)火線圈一次側(cè)電流的大小和斷電時(shí)刻來控制點(diǎn)火的能量和時(shí)刻，保證發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的混合氣徹底燃燒。目前，在普通汽車電子點(diǎn)火 系統(tǒng)中采用霍爾點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器會(huì)出現(xiàn)一種狀態(tài)，即在汽車停車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但點(diǎn)火開關(guān)還處于閉合狀態(tài)下時(shí)，霍爾點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器所處的位置是不確定的，若停在某一特定位置時(shí)，霍爾點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器會(huì)始終輸出高電平，這個(gè)高電平會(huì)使點(diǎn)火線圈有電流通過，如果不及時(shí)切斷開關(guān)就有可能將點(diǎn)火控制電路及點(diǎn)火線圈燒毀，將蓄電池電能耗盡，損壞電源。此外，還有一種情況，即在霍爾信號(hào)發(fā)生器的點(diǎn)火信號(hào)因某種原因其脈沖寬度超過要求值時(shí)，點(diǎn)火線圈流過的電流會(huì)大幅上升，且持續(xù)增大，對(duì)這種大電流也必須遏制。針對(duì)上述情況，目前在應(yīng)用普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)的汽車上廣泛采用的點(diǎn)火控制電路為一種具有停車斷電保護(hù)功能和限流保護(hù)功能的點(diǎn)火控制電路。然而，這種電路需要采用進(jìn)口專用點(diǎn)火集成電路芯片并配制相應(yīng)外圍電路，再通過厚膜生產(chǎn)工藝制造而成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作成本高、價(jià)格昂貴、采購(gòu)不便利。如何實(shí)現(xiàn)利用通用集成電路芯片代替進(jìn)口芯片，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本、便于采購(gòu)成為生產(chǎn)廠家關(guān)注的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于針對(duì)上述問題，提供一種利用通用集成電路芯片代替進(jìn)口專用芯片使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、降低成本并便于采購(gòu)的帶停車斷電和限流保護(hù)功能的汽車點(diǎn)火控制電路。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種帶停車斷電和限流保護(hù)功能的汽車點(diǎn)火控制電路，其特征在于是由電阻Rl R13，電容Cl C5，穩(wěn)壓二極管Dl，二極管D2 D3，三極管Ql Q2，集成運(yùn)算放大器U組成，其中電阻Rl —端連接點(diǎn)火線圈T的電源正極端、另一端連接穩(wěn)壓二極管Dl負(fù)極、電容Cl、電阻R2、R3、R9、RlO的一端及集成運(yùn)算放大器U的電源腳(8);穩(wěn)壓二極管Dl正極及電容Cl的另一端接地；電阻R3的另一端連接電阻R5的一端及集成運(yùn)算放大器U的第2反向輸入腳(6);電阻R2的另一端連接電阻R4的一端、集成運(yùn)算放大器U的第2輸出腳、第I正向輸入腳(3)、電容C3的一端、電阻R8的一端及二極管D3負(fù)極；電阻R4的另一端連接電阻R6的一端、電容C2的一端及集成運(yùn)算放大器U的第2正向輸入腳(5);電阻R5的另一端接地；電阻R6的另一端連接二極管D2的負(fù)極、電阻R7的一端及點(diǎn)火信號(hào)SI輸入端；電容C2的另一端接地；電容C3的另一端連接電阻R8的另一端、電容C4的一端、集成運(yùn)算放大器U的接地腳(4)并接地；電容C4的另一端連接二極管D3正極、電容C5的一端、電阻R9的另一端及集成運(yùn)算放大器U的第I反向輸入腳(2);電阻RlO的另一端連接運(yùn)算放大器U的第I輸出腳(I)、電阻Rll的一端、電容C5的另一端；電阻Rll的另一端連接三極管Ql的基極、三極管Q2的集電極；三極管Ql的發(fā)射極連接電阻R12的一端、電阻R13的一端；電阻R12的另一端接三極管Q2的基極；三極管Q2的發(fā)射極及電阻R13的另一端接地；三極管Ql的集電極連接點(diǎn)火線圈T初級(jí)繞組負(fù)極端。上述汽車點(diǎn)火控制電路設(shè)置在鋁基電路板上，并裝放在帶鋁散熱板的塑料殼內(nèi)。本發(fā)明的有益效果是采用集成運(yùn)算放大器代替了價(jià)格昂貴不便采購(gòu)的點(diǎn)火專用集成電路，性能可靠，質(zhì)量穩(wěn)定，工藝成熟，同時(shí)實(shí)現(xiàn)停車斷電保護(hù)和限流保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，降低成本且采購(gòu)方便；尤其，應(yīng)用時(shí)，將上述汽車點(diǎn)火控制電路制作在鋁基電路板上，并裝放在帶鋁散熱板的塑料殼內(nèi)，使散熱效率大大提高，可有效延長(zhǎng)本發(fā)明的使用 壽命。


圖I是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)及在點(diǎn)火電路中的應(yīng)用示意圖。圖中A火花塞，T點(diǎn)火線圈，U集成運(yùn)算放大器，Rl R13電阻，Cl C5電容，Ql Q2三極管，Dl穩(wěn)壓二極管，D2 D3 二極管。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式圖I示出一種帶停車斷電和限流保護(hù)功能的汽車點(diǎn)火控制電路，其特征在于是由電阻Rl R13，電容Cl C5，穩(wěn)壓二極管Dl，普通二極管D2 D3，三極管Ql Q2，集成運(yùn)算放大器U組成。電路的具體連接為電阻Rl —端連接點(diǎn)火線圈T的電源正極端(+12V)、另一端連接穩(wěn)壓二極管Dl負(fù)極、電容Cl、電阻R2、R3、R9、RlO的一端及集成運(yùn)算放大器U的電源腳8 ;穩(wěn)壓二極管Dl正極及電容Cl的另一端接地；電阻R3的另一端連接電阻R5的一端及集成運(yùn)算放大器U的第2反向輸入腳6 ；電阻R2的另一端連接電阻R4的一端、集成運(yùn)算放大器U的第2輸出腳7、第I正向輸入腳3、電容C3的一端、電阻R8的一端及二極管D3負(fù)極；電阻R4的另一端連接電阻R6的一端、電容C2的一端及集成運(yùn)算放大器U的第2正向輸入腳5 ;電阻R5的另一端接地；電阻R6的另一端連接二極管D2的負(fù)極、電阻R7的一端及點(diǎn)火信號(hào)SI輸入端；電容C2的另一端接地；電容C3的另一端連接電阻R8的另一端、電容C4的一端、集成運(yùn)算放大器U的接地腳4并接地；電容C4的另一端連接二極管D3正極、電容C5的一端、電阻R9的另一端及集成運(yùn)算放大器U的第I反向輸入腳2 ；電阻RlO的另一端連接運(yùn)算放大器U的第I輸出腳I、電阻Rll的一端、電容C5的另一端；電阻Rll的另一端接三極管Ql的基極、三極管Q2的集電極；三極管Ql的發(fā)射極連接電阻R12的一端、電阻R13的一端；電阻R12的另一端連接三極管Q2的基極；三極管Q2的發(fā)射極及電阻R13的另一端接地；三極管Ql的集電極連接點(diǎn)火線圈T初級(jí)繞組負(fù)極端。這里，集成運(yùn)算放大器U采用了市售集成運(yùn)算放大器LM2903芯片，為一具有雙電壓比較器的芯片。
上述汽車點(diǎn)火控制電路設(shè)置在鋁基電路板上，并裝放在帶鋁散熱板的塑料殼內(nèi)。上述電路應(yīng)用于普通汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng)中，其點(diǎn)火信號(hào)SI由汽車上的霍爾點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，點(diǎn)火控制電路接收到該信號(hào)后進(jìn)行處理，適時(shí)控制點(diǎn)火線圈T的初級(jí)電流通斷同時(shí)控制電流的大小，保證點(diǎn)火準(zhǔn)確，保證點(diǎn)火能量。上述集成運(yùn)算放大器U采用了通用LM2903芯片作為本電路的核心器件，具有使用可靠，質(zhì)量穩(wěn)定，工藝成熟，并具有停車斷電保護(hù)功能及點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組電流限流功能。其工作原理是點(diǎn)火線圈T的電源正極端的+12V通過電阻Rl給集成運(yùn)算放大器U (以下簡(jiǎn)稱LM2903芯片)的電源腳8供電，穩(wěn)壓二極管Dl將LM2903芯片的供電電壓穩(wěn)定在6. 2V，電阻R4是起正反饋?zhàn)饔玫姆答侂娮?，電阻R3與電阻R5串聯(lián)接在地與LM2903芯片電源腳8之間，電阻R3、R5的連接點(diǎn)與LM2903芯片的第2反向輸入腳6連接，為L(zhǎng)M2903芯片設(shè)置工作點(diǎn)，電阻R2是LM2903芯片第2輸出腳7的供電電阻，電阻RlO是LM2903芯片第I輸出腳I的供電電阻，電阻R9為L(zhǎng)M2903芯片第I反向輸入腳2設(shè)置工作點(diǎn)，同時(shí)作為停車保護(hù)電路的一部分。電阻R8、電容C3、二極管D3、電容C4均為停車保護(hù)電路的一部分。電阻Rll是串聯(lián)耦合電阻，三極管Ql是限流三極管，三極管Q2是輸出功率管，電阻R13是限流電阻，調(diào)整它的阻值可以調(diào)整點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組限流值。汽車上的霍爾點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)SI通過調(diào)整電路R7、R6、C2、D2輸入到LM2903芯片的第2正向輸入腳5，根據(jù)LM2903芯片的工作原理可知，其為具有雙電壓比較器集成電路芯片，LM2903芯片的第2輸出腳7、第2反向輸入腳6、第2正向輸入腳5組成第一電壓比較器，LM2903芯片的第2反向輸入腳6設(shè)定比較電壓基準(zhǔn)，LM2903芯片的第2輸出腳7輸出進(jìn)行比較后的點(diǎn)火控制信號(hào)。當(dāng)?shù)?正向輸入腳5的電壓高于第2反向輸入腳6的電壓時(shí)，第2輸出腳7就輸出高電平，當(dāng)?shù)?正向輸入腳5的電壓低于第2反向輸入腳6的電壓時(shí)，第2輸出腳7就輸出低電壓,第2輸出腳7的信號(hào)直接送到第I正向輸入腳3。同理，LM2903芯片的第I輸出腳I、第I反向輸入腳2、第I正向輸入腳3組成第二電壓比較器，工作原理與前述第一電壓比較器相同，第I反向輸入腳2是基準(zhǔn)電壓設(shè)定腳，第I正向輸入腳3是輸入信號(hào)端，第I輸出腳I是輸出信號(hào)端，第I正向輸入腳3輸入點(diǎn)火控制信號(hào)，第I輸出腳I輸出與第I正向輸入腳3同相的點(diǎn)火信號(hào)。在第二個(gè)電壓比較器中還加入了停車斷電保護(hù)電路，其工作原理是正常的霍爾點(diǎn)火控制信號(hào)SI是一個(gè)方波信號(hào)，點(diǎn)火器會(huì)正常的工作，當(dāng)停車未關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，霍爾點(diǎn)火信號(hào)控制器會(huì)輸出一個(gè)恒定的高電平約為12V的信號(hào)，通過調(diào)整電路R7、R6、C2輸入到LM2903芯片的第2正向輸入腳5，根據(jù)LM2903芯片的工作原理可知，LM2903芯片的第2輸出腳7輸出高電平，同時(shí)第I反向輸入腳3就是高電平，并對(duì)電容C3充電，由于電容C3的容量較低，容量值為O. 033 O. 047 μ F，很快充滿，所以電容C 3很快變?yōu)楦唠娖?，這個(gè)高電平與LM2903芯片的第I反向輸入腳2電平進(jìn)行比較，第I反向輸入腳2的電平受電阻R1、R8、R9、二極管D3、電容C4控制，剛開始時(shí)，由于電容C4的容量較高，容量值為O. 47uF
O.68uF,+12V電源通過電阻R1、R9對(duì)電容C4充電時(shí)間較長(zhǎng)，所以第I反向輸入腳2電平比第I正向輸入腳3的電平低，根據(jù)LM2903芯片的工作原理，第I輸入腳I輸出高電平，通過串聯(lián)耦合電阻Rll使三極管Ql的基極變?yōu)楦唠妷?，三極管Ql開始導(dǎo)通，點(diǎn)火線圈T的初級(jí)繞組有電流開始流動(dòng)經(jīng)過一段時(shí)間后電容C4充滿電后，LM2903芯片的第I正向輸入腳3電平比第I反向輸入腳2低了，根據(jù)LM2903芯片的工作原理可知第I輸出腳I輸出電平變低，低電平通過電阻Rll加到三極管Ql的基極，三極管Ql切斷點(diǎn)火線圈初級(jí)電流，由于第I反正向輸入腳2電平是緩慢變高所以第I輸出腳I的電平緩慢變低，三極管Ql斷電流速度緩慢，這樣起到了停車慢斷電保護(hù)功能。點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組限流保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)還有一種情況在霍爾信號(hào)發(fā)生器的點(diǎn)火信號(hào)SI因某種原因脈沖寬度超過要求值時(shí)，點(diǎn)火線圈流過的電流會(huì)上升的非常大，且一直在增大，這種大電流是必須避免的，采用本電路會(huì)將電流限制在一定值，不會(huì)無限制的增長(zhǎng)。該電路由三極管Q1、Q2、電阻R12、R13及LM2903芯片組成。電路的工作原理是當(dāng)點(diǎn)火信號(hào)為高電平時(shí)，三極管Ql導(dǎo)通，點(diǎn)火線圈T初級(jí)電流逐漸增大，在電阻R13產(chǎn)生壓降，Ql的發(fā)射極的電壓就會(huì)上升，當(dāng)上升到O. 7V時(shí)，這個(gè)電壓通過電阻R12加到三極管Q2的基極使三極管Q2趨于導(dǎo)通，Q2的集電極電平趨于變低，進(jìn)而使三極管Ql基極電位下降，就使三極管Ql的電流趨于下降，這就限制了三極管Ql集電極電流即點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組電流進(jìn)一步增大，通過設(shè)定合適的電阻R13的值可以設(shè)定合適線圈工作限流值。 在本實(shí)例中上述電路設(shè)置在鋁基電路板中并放置在帶有鋁散熱板的塑料殼內(nèi)，使散熱效率大大提高，可有效延長(zhǎng)本發(fā)明的使用壽命。本電路具有停車保護(hù)、點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組限流功能，工作穩(wěn)定可靠，成本低，制作工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)。以上所述，僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的形狀材料和結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶停車斷電和限流保護(hù)功能的汽車點(diǎn)火控制電路，其特征在于是由電阻Rl R13，電容Cl C5，穩(wěn)壓二極管Dl，二極管D2 D3，三極管Ql Q2，集成運(yùn)算放大器U組成，其中電阻Rl —端連接點(diǎn)火線圈T的電源正極端、另一端連接穩(wěn)壓二極管Dl負(fù)極、電容Cl、電阻R2、R3、R9、R10的一端及集成運(yùn)算放大器U的電源腳(8);穩(wěn)壓二極管Dl正極及電容Cl的另一端接地；電阻R3的另一端連接電阻R5的一端及集成運(yùn)算放大器U的第2反向輸入腳(6);電阻R2的另一端連接電阻R4的一端、集成運(yùn)算放大器U的第2輸出腳(7)、第I正向輸入腳(3)、電容C3的一端、電阻R8的一端及二極管D3負(fù)極；電阻R4的另一端連接電阻R6的一端、電容C2的一端及集成運(yùn)算放大器U的第2正向輸入腳(5);電阻R5的另一端接地；電阻R6的另一端連接二極管D2的負(fù)極、電阻R7的一端及點(diǎn)火信號(hào)SI輸入端；電容C2的另一端接地；電容C3的另一端連接電阻R8的另一端、電容C4的一端、集成運(yùn)算放大器U的接地腳(4)并接地；電容C4的另一端連接二極管D3正極、電容C5的一端、電阻R9的另一端及集成運(yùn)算放大器U的第I反向輸入腳(2);電阻RlO的另一端連接運(yùn)算放大器U的第I輸出腳(I)、電阻Rll的一端、電容C5的另一端；電阻Rll的另一端連接三極管Ql的基極、三極管Q2的集電極；三極管Ql的發(fā)射極連接電阻R12的一端、電阻R13的一端；電阻R12的另一端連接三極管Q2的基極；三極管Q2的發(fā)射極及電阻R13的另一端接地；三極管Ql的集電極連接點(diǎn)火線圈T初級(jí)繞組負(fù)極端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶停車斷電和限流保護(hù)功能的汽車點(diǎn)火控制電路，其特征在于該汽車點(diǎn)火控制電路設(shè)置在鋁基電路板上，并裝放在帶鋁散熱板的塑料殼內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶停車斷電和限流保護(hù)功能的汽車點(diǎn)火控制電路，由電阻R1-R13，電容C1-C5，二極管D1-D3，三極管Q1-Q2，集成運(yùn)算放大器U組成，R1一端連電源，另一端連D1負(fù)極、C1、R2、R3、R9、R10、U腳(8)；R3另一端連R5、U腳(6)；R2另一端連R4、U腳(7)、(3)、C3、R8及D3負(fù)極；R4另一端連R6、C2及U腳(5)；C3連R8、C4、U腳(4)；C4另一端連D3正極、C5、R9及U腳(2)；R10另端連U腳(1)、R11、C5；R11另一端連Q1基極、Q2集電極；Q1發(fā)射極連R12、R13；R12另一端連Q2基極。優(yōu)點(diǎn)降低成本,采購(gòu)方便。
文檔編號(hào)F02P3/055GK102926910SQ20121047949
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者王躍興 申請(qǐng)人:天津市新陽(yáng)電子有限公司