汽車多用無觸點功率開關的製作方法
2023-10-18 11:58:04 1
專利名稱：汽車多用無觸點功率開關的製作方法
技術領域：
本發明屬於汽車用電氣控制裝置。
現有的汽車電氣控制裝置，如汽車轉向閃光器；燈光控制繼電器及各種車用大電流負荷繼電器均採用白金觸點模式。現有技術有代表性的如《汽車車燈閃光控制集成電路及其應用》(作者唐祖光，見《電子世界》1994年7月號第18頁)該文介紹的最新技術也還是採用了機械觸點這一方案。我們知道機械觸點每閉合一次，就不可避免的出現電孤放電現象，而較大的放電電流使機械觸點的使用壽命受到限制，亦影響了車輛整體的可靠性。在某些方面如汽車電壓調節器，現已採用了無觸點電路，這一方案受電路結構決定功率管不能工作在深度飽和導通狀態下，所以功率管不能承受較大的電流，無法進一步提高功率裕量，因此其可靠性受到制約，和無法用到需要更大電流(如喇叭繼電器需幾十安培的峰值電流)的場合。
本發明的目的就是提供一種汽車多用無觸點功率開關，它能提高汽車電氣系統的使用可靠性，和為汽車自動化控制系統的執行單元電路提供新的技術方案。
本發明是這樣實現的功率元件採用V.MOS場效應管，為了給該管提供較高的開啟電壓，設時基集成電路產生大於20KHZ的振蕩頻率，經變換整流濾波後加到功率管的柵極，使之可靠導通，此時功率管的導通壓降，在功率管輸出電壓通過用電器接地和用在接地開關兩種場合下，均小於100毫伏。在電源與時基電路間設開關控制電路，當A點接地時，BG2截止；BG3導通給時基電路供電，功率管柵極高電位，C點輸出高電位，裝置工作。當B點加高電位，BG1導通，相當於A點接地，該裝置重複上述工作過程。
本發明工作時，無電孤放電發生和限制浪湧電流衝擊，從而有效地提高了裝置的使用可靠性，和延長了某些負載(如陽性原件燈泡等)的使用壽命。
本發明的具體結構由以下實施例及其附圖
給出。
附圖是根據本發明提出的汽車多用無觸點功率開關電原理圖。下面結合附圖詳細說明該功率開關的細節及工作情況本發明包括開關控制電路(1)，開關信號發生器(2)和開關電路(3)。其中開關控制電路(1)由三極體BG1、BG2、BG3及穩壓管、電阻組成，BG3開關狀態受A或B點電位狀態決定從而完成開關信號的耦合和放大任務。開關信號發生器(2)電路由時基電路及外圍元件組成振蕩電路，變壓器B的作用是隔離開關信號電壓與輸入級的直流牽連使開啟信號電壓以C點為基準，始終高於此點4V以上保動功率開關管的可靠導通。開關電路(3)由V.MOS管與保護二極體組成，其開、或關受柵極電壓的有或無決定。
1、用作喇叭繼電器時E點接正電源，D點接地(搭鐵)，C點接喇叭線，平時，因BG2基極高電位而導通，BG3截止，開關信號發生器(2)無電不工作，開關電路(3)沒有信號而截止，C點無輸出，故喇叭不工作。當A點接地時(相當於喇叭按鈕按下，BG2截止，BG3導通，開關信號發生器(2)得電工作，給開關電路(1)提供開啟電壓，開關管BG4導通，C點輸出電壓，喇叭得電工作。
2、用作大燈控制器時，E點接正電源，D點接地，C點接大燈，平時因BG2導通，BG3截止，開關信號發生器(2)無電不工作，開關電路截止，C點無輸出，燈不亮。當B點得到開燈信號時(可以是手動亦可以是自動信號)，BG1導通，BG2截止，BG3導通，開關信號發生器(2)得電工作，開啟信號送給開關電路(3)功率管導通，C點輸出高電位，車燈得電工作。
3、本發明與任意形式的低頻電子振蕩器配合(每秒1-2HZ)，可組成汽車轉向閃光控制器。組成閃光控制器時，E點接電源，D點接地，C點接轉向燈開關，閃光振蕩信號由B點輸入，C點可輸出與振蕩頻率同步的閃光電壓信號，因採用獨立的振蕩信號發生器電路用電功率僅由功率管輸出電流決定，故閃光頻率不受燈泡數量影響。
4、本發明與電壓檢測單元配合，可組成汽車電壓調節器。用作電壓調器時，E點接電源，D點接地，C點接發電機歷磁線柱，B點接電壓檢測輸出端。當發電機電壓超過限定值時，B點低電平，BG1截止，BG2導通，BG3截止，開關信號發生器(2)無電不工作，開關電路(3)截止，無輸出歷磁電壓，迫使發電機輸出電壓下降到規定值，從而完成電壓自動調節功能。
權利要求
1.一種汽車多用無觸點功率開關，其特徵是用大功率場效應管組成無觸點開關電路，由時基集成電路組成的開關信號發生器電路(2)能輸出足夠輻度的開關信號電壓，開關控制電路(3)設高電平和低電平信號輸入端。
2.根據權利要求1所述的汽車多用無觸點功率開關其特徵是開關信號發生器(2)中的JC集成電路產生高頻振蕩通過高頻變壓器變換為較高的電壓經整流濾波後為功率開關管提供足夠輻度的開啟電壓。改變開關信號發生器(2)中某些原件數值可改變其振蕩頻率可使本發明在另一些特定場合下應用。
3.根據權利要求1所述的汽車多用無觸點功率開關其特徵是開關控制電路(1)通過BG3為開關信號發生器電路(2)提供穩定的工作電壓，該電壓的有無受A或B端電位狀態決定。當配用的控制單元為高電平工作時可與B點相接。當配用的控制單元為低電平工作時可與A點相接。
全文摘要
一種汽車多用無觸點功率開關，其特徵是用大功率場效應管代替白金觸點。功率管飽和導通所需要的柵極電壓由專設的開關電壓發生電路提供，能夠保證功率管的柵級電壓高於漏極電壓4V以上，使功率管在深度飽和導通狀態下工作。設有開關控制單元電路，靈敏度可達微瓦級。本發明可方便地用在採用12V(或24V)供電的各種車輛上，代替原有觸點電氣功能組件，為汽車電器自動化的控制執行單元電路提供了實用的技術方案。
文檔編號H03K17/687GK1132422SQ95102838
公開日1996年10月2日 申請日期1995年3月25日 優先權日1995年3月25日
發明者殷鳳見 申請人:殷鳳見