專利名稱：一種用于避免短路失效的預熱繼電器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種繼電器，尤其是一種用于避免短路失效的預熱繼電器。
背景技術：
汽車起動系統(tǒng)包括起動開關、起動繼電器、起動機及預熱輔助起動裝置等，預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熱繼電器控制的預熱輔助起動裝置對發(fā)動機進氣空氣進行加熱，從而使發(fā)動機順利起動。根據GB/T18325. 3-2005國家機動車污染物排放標準第三階段限制(簡稱國III)，國 III標準柴油發(fā)動機采用預熱繼電器控制電子加熱器，使電子加熱器溫度上升高達950°C，直接對發(fā)動機進氣空氣進行加熱，從而使發(fā)動機順利起動。目前的預熱繼電器普遍采用的是電磁繼電器，它會產生觸點電弧火花，且觸點容易損壞，特別在大電流情況下觸點會出現(xiàn)熔接現(xiàn)象，環(huán)境適應性差。此外，預熱繼電器受損會致使功率場效應管短路失效，使輸入控制電壓無法控制功率場效應管的通斷，功率場效應管始終保持短路狀態(tài)使輸出端始終接通， 整個預熱輔助起動裝置將持續(xù)工作。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗干擾性強、使功率場效應管在短路時能夠及時斷開的用于避免短路失效的預熱繼電器。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案一種用于避免短路失效的預熱繼電器，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電路的輸入端相連。由上述技術方案可知，本發(fā)明利用延時電路對外界干擾信號進行過濾處理，避免了電磁波脈沖信號對預熱繼電器的干擾。此外，通過溫度保護電路，在功率場效應管發(fā)生短路失效時產生的熱量及溫度保護電路產生的巨大熱量可快速熔斷溫度保護電路，使預熱繼電器輸出端的失效模式呈斷路狀態(tài)，從而保護整個預熱輔助起動系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明的接線電路框圖。圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施例方式一種用于避免短路失效的預熱繼電器，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1的輸入端相連，延時電路1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1的輸入端相連，延時電路1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電路的輸入端相連，溫度保護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。以下結合圖1、2對本發(fā)明作進一步的說明。所述的輸入電路包括穩(wěn)壓二極管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，防反二極管 V5的陰極接中央控制器ECU的輸出端，防反二極管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)壓二極管Vl的陰極、防反二極管V5的陰極。輸入電路采用直流輸入電壓，穩(wěn)壓二極管VI、限流電阻R2向后續(xù)電路提供穩(wěn)定的直流工作電流，防反二極管V5 避免由于輸入端正負極的反接而導致?lián)p壞預熱繼電器。所述的延時電路1包括二極管V2，二極管V2的陰極分別與電阻R5的一端、二極管 V3的陰極相連，二極管V3的陽極通過電阻R6與電容Cl的一端相連，電容Cl的另一端與二極管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。在預熱繼電器工作狀態(tài)時，二極管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電路進行充電，調整電阻R5和電容C1，使充電時間，即延時時間為200ms 士 50ms，反相器5的第1引腳加電，通過兩個非門電路，再經過電阻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1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二極管Dl的陽極，隔離變壓器T的次級線圈的另一端接集成整流二極管D2的陰極，集成整流二極管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的陽極與集成整流二極管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構成的雙向推挽自激振蕩電路將輸入直流電流信號轉變?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二極管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)的功率場效應管Q1、Q2、Q3、Q4組成。當隔離電路2提供合理穩(wěn)定的直流電壓時，上述四個功率場效應管正常導通；當隔離電路2不提供合理穩(wěn)定的直流電壓時，上述四個功率場效應管正常關斷。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對功率場效應管進行快速放電，避免由于功率場效應管的G極由于積累電荷對預熱繼電器的輸出電路產生損傷，保證功率場效應管的正常工作。所述的溫度保護電路由溫度保護器4和控制繼電器K組成，溫度保護器4的輸入端與輸出電路的輸出端相連，溫度保護器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、防反二極管V5的陽極相連，控制繼電器K的輸出端與溫度保護器4內的熱敏電阻R13相連。當預熱繼電器損壞時，由于輸出端的功率場效應管的失效模式多為短路失效，當發(fā)生功率場效應管短路失效時，輸入電路無法控制預熱繼電器的輸出電路，輸出電路始終保持導通狀態(tài)，整個預熱輔助起動系統(tǒng)將持續(xù)工作，由于系統(tǒng)功率大，會使發(fā)動機及整車存在安全隱患。溫度保護電路在預熱繼電器短路損壞時發(fā)熱，使溫度保護器4快速熔斷，切斷預熱繼電器的輸出電路，避免在功率場效應管短路失效情況下整個預熱輔助起動系統(tǒng)還持續(xù)工作的狀況造成的安全隱患。溫度保護器4與功率場效應管串聯(lián)接入輸出電路，控制繼電器K控制溫度保護器內熱敏電阻R13電壓的通斷，當功率場效應管短路失效時，功率場效應管發(fā)熱量增大，同時輸入控制電壓關閉后，功率場效應管始終處于導通狀態(tài)，這時控制繼電器K接通，使溫度保護器4的熱敏電阻R13與地形成回路，對熱敏電阻R13進行通電，發(fā)熱電阻將快速升溫在 60s內達到260°C并持續(xù)保持。當功率場效應管與熱敏電阻R13發(fā)生的熱量傳導到溫度保護器4的熱熔絲且溫度達到120°C時，溫度保護器4的熱熔絲將快速斷開，使預熱繼電器的輸出電路斷開，有效的保護整個預熱輔助起動裝置，從而避免了預熱繼電器的短路失效。綜上所述，本發(fā)明的輸入控制電流小，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管，且沒有觸點，不產生電弧火花，并且在輸出電路設置了溫度保護電路，在大功率場效應管短路失效時及時提供保護，斷開輸出電路，避免了預熱繼電器的短路失效，具有環(huán)境適應性強、工作可靠性高和壽命長等優(yōu)點。
權利要求
1.一種用于避免短路失效的預熱繼電器，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(1)的輸入端相連，延時電路(1)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電路的輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的用于避免短路失效的預熱繼電器，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(1)的輸入端相連，延時電路(1)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電路的輸入端相連，溫度保護電路的輸出端與電子加熱器相連。
3.根據權利要求1所述的用于避免短路失效的預熱繼電器，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.根據權利要求2所述的用于避免短路失效的預熱繼電器，其特征在于所述的輸入電路包括穩(wěn)壓二極管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，防反二極管V5的陰極接中央控制器ECU的輸出端，防反二極管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)壓二極管Vl的陰極、防反二極管V5的陰極。
5.根據權利要求2所述的用于避免短路失效的預熱繼電器，其特征在于所述的延時電路(1)包括二極管V2，二極管V2的陰極分別與電阻R5的一端、二極管V3的陰極相連，二極管V3的陽極通過電阻R6與電容Cl的一端相連，電容Cl的另一端與二極管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.根據權利要求2所述的用于避免短路失效的預熱繼電器，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(1)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二極管Dl的陽極，隔離變壓器T的次級線圈的另一端接集成整流二極管D2的陰極，集成整流二極管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的陽極與集成整流二極管D2的陽極相連。
7.根據權利要求2所述的用于避免短路失效的預熱繼電器，其特征在于所述的輸出電路由四個并聯(lián)的功率場效應管Ql、Q2、Q3、Q4組成。
8.根據權利要求2所述的用于避免短路失效的預熱繼電器，其特征在于所述的溫度保護電路由溫度保護器(4)和控制繼電器K組成，溫度保護器(4)的輸入端與輸出電路的輸出端相連，溫度保護器(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、防反二極管V5的陽極相連，控制繼電器K的輸出端與溫度保護器(4)內的熱敏電阻 R13相連。
9.根據權利要求3所述的用于避免短路失效的預熱繼電器，其特征在于所述的RC放電電路(3)由電阻R12和電容C4組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于避免短路失效的預熱繼電器，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電路的輸入端相連。本發(fā)明利用延時電路對外界干擾信號進行過濾處理，避免了電磁波脈沖信號對預熱繼電器的干擾。此外，通過溫度保護電路，在功率場效應管發(fā)生短路失效時產生的熱量及溫度保護電路產生的巨大熱量可快速熔斷溫度保護電路，使預熱繼電器輸出端的失效模式呈斷路狀態(tài)，從而保護整個預熱輔助起動系統(tǒng)。
文檔編號H02H3/08GK102496914SQ20111042918
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日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:信息產業(yè)部電子第四十研究所華成高新技術公司