專利名稱：一種用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種繼電器，尤其是一種用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器。
背景技術(shù)：
汽車起動系統(tǒng)包括起動開關(guān)、起動繼電器、起動機(jī)及預(yù)熱輔助起動裝置等，預(yù)熱輔助起動裝置在汽車起動系統(tǒng)中處于重要地位，汽車在低溫起動時采用預(yù)熱繼電器控制的預(yù)熱輔助起動裝置對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣空氣進(jìn)行加熱，從而使發(fā)動機(jī)順利起動。根據(jù)GB/T18325. 3-2005國家機(jī)動車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)第三階段限制(簡稱國III)，國III標(biāo)準(zhǔn)柴油發(fā)動機(jī)采用預(yù)熱繼電器控制電子加熱器，使電子加熱器溫度上升高達(dá)950°C，直接對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣空氣進(jìn)行加熱，從而使發(fā)動機(jī)順利起動。目前的預(yù)熱繼電器普遍采用的是電磁繼電器，它會產(chǎn)生觸點(diǎn)電弧火花，且觸點(diǎn)容易損壞，特別在大電流情況下觸點(diǎn)會出現(xiàn)熔 接現(xiàn)象，環(huán)境適應(yīng)性差。此外，預(yù)熱繼電器受損會致使功率場效應(yīng)管短路失效，使輸入控制電壓無法控制功率場效應(yīng)管的通斷，功率場效應(yīng)管始終保持短路狀態(tài)使輸出端始終接通，整個預(yù)熱輔助起動裝置將持續(xù)工作。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種抗干擾性強(qiáng)、使功率場效應(yīng)管在短路時能夠及時斷開的用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案一種用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，包括輸入電路，輸入電路的輸出端與用于過濾干擾信號的延時電路的輸入端相連，延時電路的輸出端與輸出電路的輸入端相連，輸出電路的輸出端與溫度保護(hù)電路的輸入端相連。由上述技術(shù)方案可知，本實用新型利用延時電路對外界干擾信號進(jìn)行過濾處理，避免了電磁波脈沖信號對預(yù)熱繼電器的干擾。此外，通過溫度保護(hù)電路，在功率場效應(yīng)管發(fā)生短路失效時產(chǎn)生的熱量及溫度保護(hù)電路產(chǎn)生的巨大熱量可快速熔斷溫度保護(hù)電路，使預(yù)熱繼電器輸出端的失效模式呈斷路狀態(tài)，從而保護(hù)整個預(yù)熱輔助起動系統(tǒng)。

圖I是本實用新型的接線電路框圖。圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
一種用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，包括輸入電路，輸入電路的輸出端與用于過濾干擾信號的延時電路I的輸入端相連，延時電路I的輸出端與輸出電路的輸入端相連，輸出電路的輸出端與溫度保護(hù)電路的輸入端相連，如圖1、2所示。如圖1、2所示，所述的輸入電路的輸入端與中央控制器E⑶的輸出端相連，輸入電路的輸出端與延時電路I的輸入端相連，延時電路I的輸出端與隔離電路2的輸入端相連，隔離電路2的輸出端與輸出電路的輸入端相連,輸出電路的輸出端與溫度保護(hù)電路的輸入端相連，溫度保護(hù)電路的輸出端與電子加熱器相連。所述的隔離電路2的輸出端通過RC放電電路3與輸出電路的輸入端相連。以下結(jié)合圖1、2對本實用新型作進(jìn)ー步的說明。所述的輸入電路包括穩(wěn)壓ニ極管VI，其陰極接中央控制器E⑶的輸出端，其陽極與限流電阻R2的一端相連，限流電阻R2的另一端與隔離電路2的輸入端相連，防反ニ極管V5的陰極接中央控制器ECU的輸出端，防反ニ極管V5的陽極與隔離電路2的輸入端相連，電阻Rl的兩端分別接穩(wěn)壓ニ極管Vl的陰極、防反ニ極管V5的陰極。輸入電路采用直流輸入電壓，穩(wěn)壓ニ極管VI、限流電阻R2向后續(xù)電路提供穩(wěn)定的直流工作電流，防反ニ極管V5避免由于輸入端正負(fù)極的反接而導(dǎo)致?lián)p壞預(yù)熱繼電器。 所述的延時電路I包括ニ極管V2，ニ極管V2的陰極分別與電阻R5的一端、ニ極管V3的陰極相連，ニ極管V3的陽極通過電阻R6與電容Cl的一端相連，電容Cl的另一端與ニ極管V2的陽極相連，電阻R5的另一端與反相器5的輸入端相連，反相器5的輸出端與電阻R7的一端相連，電阻R7的另一端分別與電阻R8的一端、三極管V4的基極相連，電阻R8的另一端與三極管V4的發(fā)射極相連，三極管V4的集電極與隔離電路2的輸入端相連。在預(yù)熱繼電器工作狀態(tài)時，ニ極管V2向反相器5提供工作電壓，并對由電阻R5和電容Cl組成的RC電路進(jìn)行充電，調(diào)整電阻R5和電容Cl，使充電時間，即延時時間為200ms 土 50ms，反相器5的第I引腳加電，通過兩個非門電路，再經(jīng)過電阻R7、R8分壓，接通三極管V4，從而將輸入電流信號傳到隔離電路2。所述的隔離電路2包括三極管V6，三極管V6的發(fā)射極與延時電路I的輸出端相連，三極管V6的集電極與電阻R9、電容C2的并聯(lián)端相連，三極管V6的基極與電阻R10、電容C3的并聯(lián)端相連，三極管V7的基極與電阻R9、電容C2的并聯(lián)端相連，三極管V7的集電極與電阻R10、電容C3的并聯(lián)端相連后接隔離變壓器T的初級線圈，三極管V7的發(fā)射極與三極管V6的發(fā)射極相連，隔離變壓器T的次級線圈的一端接集成整流ニ極管Dl的陽極，隔離變壓器T的次級線圈的另一端接集成整流ニ極管D2的陰極，集成整流ニ極管Dl的陰極與限流電阻Rll的一端相連，限流電阻Rll的另一端與穩(wěn)壓管V8的陰極相連，穩(wěn)壓管V8的陽極與集成整流ニ極管D2的陽極相連。所述的隔離部分由三極管V6、V7，電阻R9、RlO和電容C2、C3及隔離變壓器T構(gòu)成的雙向推挽自激振蕩電路將輸入直流電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娏餍盘枺捎酶綦x變壓器T耦合隔離后，通過與隔離變壓器T的次級線圈相連的兩個集成整流ニ極管Dl、D2、限流電阻R11、穩(wěn)壓管V8為輸出電路提供合理穩(wěn)定的直流工作電壓。所述的輸出電路由四個并聯(lián)的功率場效應(yīng)管Q1、Q2、Q3、Q4組成。當(dāng)隔離電路2提供合理穩(wěn)定的直流電壓時，上述四個功率場效應(yīng)管正常導(dǎo)通；當(dāng)隔離電路2不提供合理穩(wěn)定的直流電壓時，上述四個功率場效應(yīng)管正常關(guān)斷。所述的RC放電電路3由電阻R12和電容C4組成，在輸出電路與隔離電路2之間加入RC放電電路3對功率場效應(yīng)管進(jìn)行快速放電，避免由于功率場效應(yīng)管的G極由于積累電荷對預(yù)熱繼電器的輸出電路產(chǎn)生損傷，保證功率場效應(yīng)管的正常工作。所述的溫度保護(hù)電路由溫度保護(hù)器4和控制繼電器K組成，溫度保護(hù)器4的輸入端與輸出電路的輸出端相連，溫度保護(hù)器4的輸出端與電子加熱器相連,控制繼電器K的輸入端分別與電阻R1、防反ニ極管V5的陽極相連，控制繼電器K的輸出端與溫度保護(hù)器4內(nèi)的熱敏電阻R13相連。當(dāng)預(yù)熱繼電器損壞時，由于輸出端的功率場效應(yīng)管的失效模式多為短路失效，當(dāng)發(fā)生功率場效應(yīng)管短路失效時，輸入電路無法控制預(yù)熱繼電器的輸出電路，輸出電路始終保持導(dǎo)通狀態(tài)，整個預(yù)熱輔助起動系統(tǒng)將持續(xù)工作，由于系統(tǒng)功率大，會使發(fā)動機(jī)及整車存在安全隱患。溫度保護(hù)電路在預(yù)熱繼電器短路損壞時發(fā)熱，使溫度保護(hù)器4快速熔斷，切斷預(yù)熱繼電器的輸出電路，避免在功率場效應(yīng)管短路失效情況下整個預(yù)熱輔助起動系統(tǒng)還持續(xù)工作的狀況造成的安全隱患。溫度保護(hù)器4與功率場效應(yīng)管串聯(lián)接入輸出電路，控制繼電器K控制溫度保護(hù)器內(nèi)熱敏電阻R13電壓的通斷，當(dāng)功率場效應(yīng)管短路失效時，功率場效應(yīng)管發(fā)熱量増大，同時輸入控制電壓關(guān)閉后，功率場效應(yīng)管始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，這時控制繼電器K接通，使溫度保護(hù)器4的熱敏電阻R13與地形成回路，對熱敏電阻R13進(jìn)行通電，發(fā)熱電阻將快速升溫在60s內(nèi)達(dá)到260°C并持續(xù)保持。當(dāng)功率場效應(yīng)管與熱敏電阻R13發(fā)生的熱量傳導(dǎo)到溫度保護(hù)器4的熱熔絲且溫度達(dá)到120°C時，溫度保護(hù)器4的熱熔絲將快速斷開，使預(yù)熱繼電器的輸出電路斷開，有效的保護(hù)整個預(yù)熱輔助起動裝置，從而避免了預(yù)熱繼電器的短路失效。 綜上所述，本實用新型的輸入控制電流小，采用帶有抗電磁脈沖干擾的延時電路1，輸出電路為大功率的場效應(yīng)管，且沒有觸點(diǎn)，不產(chǎn)生電弧火花，并且在輸出電路設(shè)置了溫度保護(hù)電路，在大功率場效應(yīng)管短路失效時及時提供保護(hù)，斷開輸出電路，避免了預(yù)熱繼電器的短路失效，具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、工作可靠性高和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，其特征在于包括輸入電路，輸入電路的輸出端與用于過濾干擾信號的延時電路(I)的輸入端相連，延時電路(I)的輸出端與輸出電路的輸入端相連，輸出電路的輸出端與溫度保護(hù)電路的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，其特征在于所述的輸入電路的輸入端與中央控制器ECU的輸出端相連,輸入電路的輸出端與延時電路(I)的輸入端相連，延時電路(I)的輸出端與隔離電路(2)的輸入端相連，隔離電路(2)的輸出端與輸出電路的輸入端相連，輸出電路的輸出端與溫度保護(hù)電路的輸入端相連，溫度保護(hù)電路的輸出端與電子加熱器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，其特征在于所述的隔離電路(2)的輸出端通過RC放電電路(3)與輸出電路的輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，其特征在于所述的輸入電路包括穩(wěn)壓ニ極管VI，其陰極接中央控制器ECU的輸出端，其陽極與限流電阻R2的一端相連，限流電阻R2的另一端與隔離電路(2)的輸入端相連，防反ニ極管V5的陰極接中央控制器ECU的輸出端，防反ニ極管V5的陽極與隔離電路(2)的輸入端相連，電阻Rl的兩端分別接穩(wěn)壓ニ極管Vl的陰極、防反ニ極管V5的陰極。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，其特征在干所述的延時電路(I)包括ニ極管V2，ニ極管V2的陰極分別與電阻R5的一端、ニ極管V3的陰極相連，ニ極管V3的陽極通過電阻R6與電容Cl的一端相連，電容Cl的另一端與ニ極管V2的陽極相連，電阻R5的另一端與反相器(5)的輸入端相連,反相器(5)的輸出端與電阻R7的一端相連，電阻R7的另一端分別與電阻R8的一端、三極管V4的基極相連，電阻R8的另一端與三極管V4的發(fā)射極相連，三極管V4的集電極與隔離電路(2)的輸入端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，其特征在于所述的隔離電路(2)包括三極管V6，三極管V6的發(fā)射極與延時電路(I)的輸出端相連，三極管V6的集電極與電阻R9、電容C2的并聯(lián)端相連，三極管V6的基極與電阻RlO、電容C3的并聯(lián)端相連，三極管V7的基極與電阻R9、電容C2的并聯(lián)端相連，三極管V7的集電極與電阻RlO、電容C3的并聯(lián)端相連后接隔離變壓器T的初級線圈，三極管V7的發(fā)射極與三極管V6的發(fā)射極相連，隔離變壓器T的次級線圈的一端接集成整流ニ極管Dl的陽極，隔離變壓器T的次級線圈的另一端接集成整流ニ極管D2的陰極，集成整流ニ極管Dl的陰極與限流電阻Rll的一端相連，限流電阻Rll的另一端與穩(wěn)壓管V8的陰極相連，穩(wěn)壓管V8的陽極與集成整流ニ極管D2的陽極相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，其特征在于所述的輸出電路由四個并聯(lián)的功率場效應(yīng)管Ql、Q2、Q3、Q4組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，其特征在于所述的溫度保護(hù)電路由溫度保護(hù)器(4)和控制繼電器K組成，溫度保護(hù)器(4)的輸入端與輸出電路的輸出端相連，溫度保護(hù)器(4)的輸出端與電子加熱器相連，控制繼電器K的輸入端分別與電阻R1、防反ニ極管V5的陽極相連，控制繼電器K的輸出端與溫度保護(hù)器(4)內(nèi)的熱敏電阻R13相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，其特征在于所述的RC放電電路(3)由 電阻R12和電容C4組成。
專利摘要本實用新型涉及一種用于避免短路失效的預(yù)熱繼電器，包括輸入電路，輸入電路的輸出端與用于過濾干擾信號的延時電路的輸入端相連，延時電路的輸出端與輸出電路的輸入端相連，輸出電路的輸出端與溫度保護(hù)電路的輸入端相連。本實用新型利用延時電路對外界干擾信號進(jìn)行過濾處理，避免了電磁波脈沖信號對預(yù)熱繼電器的干擾。此外，通過溫度保護(hù)電路，在功率場效應(yīng)管發(fā)生短路失效時產(chǎn)生的熱量及溫度保護(hù)電路產(chǎn)生的巨大熱量可快速熔斷溫度保護(hù)電路，使預(yù)熱繼電器輸出端的失效模式呈斷路狀態(tài)，從而保護(hù)整個預(yù)熱輔助起動系統(tǒng)。
文檔編號H02H5/04GK202435018SQ20112053624
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者孫蓮蓮, 李鵬, 王智軍, 趙輝, 陳志剛 申請人:信息產(chǎn)業(yè)部電子第四十研究所華成高新技術(shù)公司