專利名稱：一種帶停車斷電和限流保護功能的汽車點火控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車點火控制電路，尤其涉及一種帶停車斷電和限流保護功能的汽車點火控制電路。
背景技術：
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展和市場競爭的需求極大地促進了汽車電子技術的應用和發(fā)展，在發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，尤其是汽車點火系統(tǒng)中應用了大量電子技術。點火系統(tǒng)經(jīng)歷了傳統(tǒng)觸點式點火系統(tǒng)、半導體輔助點火系統(tǒng)、采用無觸點電子點火的普通電子點火系統(tǒng)和微機控制點火系統(tǒng)的發(fā)展過程，目前，這四種點火系統(tǒng)依然適應不同場合并存應用。點火系統(tǒng)的基本工作原理是通過控制點火線圈一次側電流的大小和斷電時刻來控制點火的能量和時刻，保證發(fā)動機氣缸內的混合氣徹底燃燒。目前，在普通汽車電子點火系統(tǒng)中采用霍爾點火信號發(fā)生器會出現(xiàn)一種狀態(tài)，即在汽車停車時，發(fā)動機已經(jīng)停止轉動，但點火開關還處于閉合狀態(tài)下 時，霍爾點火信號發(fā)生器所處的位置是不確定的，若停在某一特定位置時，霍爾點火信號發(fā)生器會始終輸出高電平，這個高電平會使點火線圈有電流通過，如果不及時切斷開關就有可能將點火控制電路及點火線圈燒毀，將蓄電池電能耗盡，損壞電源。此外，還有一種情況，即在霍爾信號發(fā)生器的點火信號因某種原因其脈沖寬度超過要求值時，點火線圈流過的電流會大幅上升，且持續(xù)增大，對這種大電流也必須遏制。針對上述情況，目前在應用普通電子點火系統(tǒng)的汽車上廣泛采用的點火控制電路為一種具有停車斷電保護功能和限流保護功能的點火控制電路。然而，這種電路需要采用進口專用點火集成電路芯片并配制相應外圍電路，再通過厚膜生產工藝制造而成，結構復雜、制作成本高、價格昂貴、采購不便利。如何實現(xiàn)利用通用集成電路芯片代替進口芯片，簡化結構，降低成本、便于采購成為生產廠家關注的問題。

實用新型內容本實用新型的主要目的在于針對上述問題，提供一種利用通用集成電路芯片代替進口專用芯片使結構簡化、降低成本并便于采購的帶停車斷電和限流保護功能的汽車點火控制電路。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種帶停車斷電和限流保護功能的汽車點火控制電路，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，集成運算放大器U組成，其中電阻Rl —端連接點火線圈T的電源正極端、另一端連接穩(wěn)壓二極管Dl負極、電容Cl、電阻R2、R3、R9、RlO的一端及集成運算放大器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的負極、電阻R7的一端及點火信號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的另一端及集成運算放大器U的第I反向輸入腳(2);電阻RlO的另一端連接運算放大器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的集電極連接點火線圈T初級繞組負極端。上述汽車點火控制電路設置在鋁基電路板上，并裝放在帶鋁散熱板的塑料殼內。本實用新型的有益效果是:采用集成運算放大器代替了價格昂貴不便采購的點火專用集成電路，性能可靠，質量穩(wěn)定，工藝成熟，同時實現(xiàn)停車斷電保護和限流保護功能，實現(xiàn)電路結構簡化，降低成本且采購方便；尤其，應用時，將上述汽車點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，使散熱效率大大提高，可有效延長本實用新型的使用壽命。

圖1是本實用新型的電路結構及在點火電路中的應用示意圖。圖中:A火花塞，T點火線圈，U集成運算放大器，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。
以下結合附圖和實施例對本實用新型詳細說明。
具體實施方式
圖1示出一種帶停車斷電和限流保護功能的汽車點火控制電路，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，集成運算放大器U組成。電路的具體連接為:電阻Rl —端連接點火線圈T的電源正極端(+12V)、另一端連接穩(wěn)壓二極管Dl負極、電容Cl、電阻R2、R3、R9、RlO的一端及集成運算放大器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的負極、電阻R7的一端及點火信號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的另一端及集成運算放大器U的第I反向輸入腳2 ；電阻RlO的另一端連接運算放大器U的第I輸出腳1、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的集電極連接點火線圈T初級繞組負極端。這里，集成運算放大器U采用了市售集成運算放大器LM2903芯片，為一具有雙電壓比較器的芯片。[0013]上述汽車點火控制電路設置在鋁基電路板上，并裝放在帶鋁散熱板的塑料殼內。上述電路應用于普通汽車電子點火系統(tǒng)中，其點火信號SI由汽車上的霍爾點火信號發(fā)生器產生，點火控制電路接收到該信號后進行處理，適時控制點火線圈T的初級電流通斷同時控制電流的大小，保證點火準確，保證點火能量。上述集成運算放大器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，質量穩(wěn)定，工藝成熟，并具有停車斷電保護功能及點火線圈初級繞組電流限流功能。其工作原理是:點火線圈T的電源正極端的+12V通過電阻Rl給集成運算放大器U (以下簡稱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是起正反饋作用的反饋電阻，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的連接點與LM2903芯片的第2反向輸入腳6連接，為LM2903芯片設置工作點，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LM2903芯片第I反向輸入腳2設置工作點，同時作為停車保護電路的一部分。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，調整它的阻值可以調整點火線圈初級繞組限流值。汽車上的霍爾點火信號發(fā)生器產生的信號SI通過調整電路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設定比較電壓基準，LM2903芯片的第2輸出腳7輸出進行比較后的點火控制信號。當?shù)?正向輸入腳5的電壓高于第2反向輸入腳6的電壓時，第2輸出腳7就輸出高電平，當?shù)?正向輸入腳5的電壓低于第2反向輸入腳6的電壓時，第2輸出腳7就輸出低電壓,第2輸出腳7的信號直接送到第I正向輸入腳3。同理，LM2903芯片的第I輸出腳1、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是基準電壓設定腳，第I正向輸入腳3是輸入信號端，第I輸出腳I是輸出信號端，第I正向輸入腳3輸入點火控制信號，第I輸出腳I輸出與第I正向輸入腳3同相的點火信號。在第二個電壓比較器中還加入了停車斷電保護電路，其工作原理是:正常的霍爾點火控制信號SI是一個方波信號，點火器會正常的工作，當停車未關閉點火開關時，霍爾點火信號控制器會輸出一個恒定的高電平約為12V的信號，通過調整電路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，同時第I反向輸入腳3就是高電平，并對電容C3充電，由于電容C3的容量較低，容量值為0.033 0.047 μ F，很快充滿，所以電容C3很快變?yōu)楦唠娖?，這個高電平與LM2903芯片的第I反向輸入腳2電平進行比較，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，由于電容C4的容量較高，容量值為0.47uF
0.68uF,+12V電源通過電阻R1、R9對電容C4充電時間較長，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開始導通，點火線圈T的初級繞組有電流開始流動經(jīng)過一段時間后電容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切斷點火線圈初級電流，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功能。點火線圈初級繞組限流保護功能的實現(xiàn):還有一種情況在霍爾信號發(fā)生器的點火信號SI因某種原因脈沖寬度超過要求值時，點火線圈流過的電流會上升的非常大，且一直在增大，這種大電流是必須避免的，采用本電路會將電流限制在一定值，不會無限制的增長。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:當點火信號為高電平時，三極管Ql導通，點火線圈T初級電流逐漸增大，在電阻R13產生壓降，Ql的發(fā)射極的電壓就會上升，當上升到0.7V時，這個電壓通過電阻R12加到三極管Q2的基極使三極管Q2趨于導通，Q2的集電極電平趨于變低，進而使三極管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集電極電流即點火線圈初級繞組電流進一步增大，通過設定合適的電阻R13的值可以設定合適線圈工作限流值。在本實例中上述電路設置在鋁基電路板中并放置在帶有鋁散熱板的塑料殼內，使散熱效率大大提高，可有效延長本實用新型的使用壽命。本電路具有停車保護、點火線圈初級繞組限流功能，工作穩(wěn)定可靠，成本低，制作工藝成熟等優(yōu)點。以上所述，僅是本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并非對本實用新型的形狀材料和結構作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種帶停車斷電和限流保護功能的汽車點火控制電路，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，集成運算放大器U組成，其中電阻Rl —端連接點火線圈T的電源正極端、另一端連接穩(wěn)壓二極管Dl負極、電容Cl、電阻R2、R3、R9、R10的一端及集成運算放大器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的負極、電阻R7的一端及點火信號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的另一端及集成運算放大器U的第I反向輸入腳(2);電阻RlO的另一端連接運算放大器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的集電極連接點火線圈T初級繞組負極端。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種帶停車斷電和限流保護功能的汽車點火控制電路，其特征在于該汽車點火控制電路設置在鋁基電路板上，并裝放在帶鋁散熱板的塑料殼內。
專利摘要本實用新型涉及一種帶停車斷電和限流保護功能的汽車點火控制電路，由電阻R1-R13，電容C1-C5，二極管D1-D3，三極管Q1-Q2，集成運算放大器U組成，R1一端連電源，另一端連D1負極、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)點降低成本，采購方便。
文檔編號F02P3/05GK202954913SQ20122062416
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權日2012年11月22日
發(fā)明者王躍興 申請人:天津市新陽電子有限公司