一種穩壓平順的汽車綜合電路保護器設計

譚克誠，宛 東

（柳州鐵道職業技術學院，廣西 柳州545007）

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一種穩壓平順的汽車綜合電路保護器設計

譚克誠，宛 東

（柳州鐵道職業技術學院，廣西 柳州545007）

摘要:通過對一種穩壓平順的汽車綜合電路保護器設計，提供一種穩壓平順的汽車綜合電路保護器，以解決現有技術在控制電源斷電后對被控制電路控制時不能由主控電路任何一端子做正電端子或負電端子的問題，以及消除現有技術在工作時產生拉弧現象的問題，為其它與之相類似的產品設計與研制提供有益的參考。

關鍵詞:一種穩壓平順；汽車綜合電路保護器；設計

汽車電路保護裝置是由鐵芯、線圈、銜鐵、單向二極管、觸點簧片等構成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合[1]。這時動觸點的被控電路通電，通過單向二極管將電流流回控制電路的正極，當控制電路正極斷電時由被控電路通電，通過單向二極管向線圈正極端供電的線圈仍然激合，主控系統的電源正極連接端至被控系統的負載正極連接端仍然可以通電[2]。

由于這種汽車電路保護裝置是只由單向二極管將被控電路的正極電路引到控制電路正極端子，這類汽車電路保護裝置必須指定控制電路的正負極端子，錯接時不能工作[3]。這類汽車電路保護裝置在工作時線圈等電氣部件起自感作用，從而產生拉弧現象形式高壓電弧容易損壞元件。

1　一種穩壓平順的汽車綜合電路保護器設計思路

一種穩壓平順的汽車綜合電路保護器（電路圖如圖1所示）[4]，包括電磁線圈L、電磁開關、第一保護電路、第二保護電路、第一分流電路、第二分流電路、接線端子，所述的電磁開關包括觸點O1、常開觸點O2、常閉觸點O3和銜鐵K，銜鐵K的固定端與觸點O1連接，銜鐵K的吸合端與常閉觸點O3或常開觸點O2連接[4]；所述的接線端子包括第一控制端子1、第二控制端子4、第一被控制端子2，第二被控制端子3、第三被控制端子5；所述的電磁線圈L兩端并聯有鉗位二極管D15，電磁線圈L一端通過第一保護電路與第一控制端子1連接，電磁線圈L另一端通過第二保護電路與第二控制端子4連接；第一分流電路的一端與常開觸點O2連接，另一端與第二控制端子4連接；第二分流電路的一端與常開觸點O2連接，另一端與第一控制端子1端連接；第一被控制端子2與觸點O1、銜鐵K連接，第二被控制端子3與常開觸點O2連接，第三被控制端子5與常閉觸點O3連接。

圖1　一種穩壓平順的汽車綜合電路保護器電路圖

上述的第一保護電路包括單向二極管D1、D2、D3、D4，所述的單向二極管D1陰極分別與單向二極管D2、D3的陽極并聯后與第一控制端子1連接，單向二極管D1的陽極與單向二極管D2的陰極并聯后與單向二極管D4的陰極連接，單向二極管D4的陽極與單向二極管D3的陰極并聯后與所述的電磁線圈L一端連接[4]。

上述的第二保護電路包括單向二極管D5、D6、D7、D8，所述的單向二極管D5陽極與單向二極管D6的陰極并聯后與電磁線圈L的另一端連接，單向二極管D5的陰極分別與并聯的單向二極管D7陰極、單向二極管D8陽極連接，單向二極管D7的陽極、單向二極管D8的陰極以及單向二極管D6的陽極并聯后與第二控制端子4連接。

上述的第一分流電路包括單向二極管D10、D9、D11和電阻R1、R3，所述的單向二極管D10陽極與常開觸點O2連接，單向二極管D10的陰極分別與并聯的電阻R1、R3的一端連接，電阻R1的另一端與單向二極管D9的陽極串接，單向二極管D9的陰極與單向二極管D8的陽極并接；電阻R3的另一端與單向二極管D11的陽極串接，單向二極管D11的陰極與第二控制端子4連接。

上述的第二分流電路包括單向二極管D12、D13、D14和電阻R2、R4，所述的單向二極管D12陽極與常開觸點O2連接，單向二極管D12的陰極分別與并聯的電阻R2、R4的一端連接，電阻R2的另一端與單向二極管D14的陽極連接，單向二極管D14的陰極與單向二極管D1的陽極并接；電阻R4的另一端與單向二極管D13的陽極連接，單向二極管D13的陰極與第一控制端子1連接。

2　一種穩壓平順的汽車綜合電路保護器工作原理

（1）用第二控制端子4連接正極電路，第一控制端子1連接負極電路，電流從第二控制端子4通向單向二極管D6流向電磁線圈L，通過電磁線圈L流向單向二極管D4、D1流向第一控制端子1，形成回路，單向二極管D11、D9、D14、D13起止作用；電磁線圈L有電流通過產生電磁場將銜鐵K的吸合端拉回與常開觸點O2連接，第一被控制端子2與第二被控制端子3相通，當用第一被控制端子2連接被控制電路的供電端，用第二被控制端子3連接用電設備正極，此時用電設備工作。

當常開觸點O2通電時第二被控制端子3的電流從常開觸點O2流向單向二極管D10、分別流向電阻R1、單向二極管D9、D8和電阻R3、單向二極管D11與第二控制端子4。當第二控制端子4斷電時，第二被控制端子3向電磁線圈L供電仍處于工作狀態，常開觸點O2和觸點O1仍處于接合狀態，不影響用電設備的正常工作。

（2）用第一控制端子1連接正極電路，第二控制端子4連接負極電路，電流從第一控制端子1通向單向二極D3流向電磁線圈L，通過電磁線圈L流向單向二極管D5、D8流向第二控制端子4，單向二極管D13、D14、D9、D11起止作用，此時形成回路，電磁線圈L有電流通過產生電磁場將銜鐵K的吸合端拉回與常開觸點O2連接，第一被控制端子2與第二被控制端子3相通，當用第一被控制端子2連接被控制電路的供電端，用第二被控制端子3連接用電設備正極，此時用電設備工作[5]。

當常開觸點O2通電時第二控制端子4的電流從常開觸點O2流向D12、分別流向R2、D14、D1和R4、D13與第一控制端子1連接，流向電磁線圈L、流向第二控制端子4。當第一控制端子1斷電時，第二控制端子4向電磁線圈L供電仍處于工作狀態。常開觸點O2和觸點O1仍處于接合狀態，不影響用電設備的正常工作.

（3）當本發明在工作時線圈等電氣部件起自感作用，產生拉弧現象形式高壓電弧，此時鉗位二極管D15鉗住本發明在工作時產生的高壓電弧，消除本發明在工作產生拉弧現象，起到穩壓平順的作用。

（4）當第二被控制端子3接正極，第二控制端子4連接負極電路時，電阻R1、R3工作，形成回路。

當第二控制端子4接正極，第一控制端子1連接負極電路時，電阻R2、R4工作，形成回路，不會和第一控制端子1、第二控制端子4產生電路短路現象。

（5）當第一控制端子1與第二控制端子4不通電時，第一被控制端子2與觸點O1、銜鐵K連通，常閉觸點O3與第三被控制端子5連接，處于常閉狀態。可對用電設備的電路進行閉合控制。

3　結束語

由于采用上述結構，本發明之一種穩壓平順的汽車綜合電路保護器與現有技術相比，具有以下有益效果：

（1）可由主控電路任何一端子做正電端子或負電端子

由于本發明包括電磁線圈L、電磁開關、第一保護電路、第二保護電路、第一分流電路、第二分流電路、接線端子，通過第一保護電路、第二保護電路、第一分流電路、第二分流電路的電路連接可使本發明在控制電源斷電后對被控制電路控制時仍能由主控電路任何一端子做正電端子或負電端子，無需指定控制電路的正負極端子，不僅保護了電路元件，也大大方便了電工的操作[5]。

（2）可消除工作時產生拉弧現象

由于本發明在電磁線圈L兩端并聯有鉗位二極管D15，當本發明在工作時電磁線圈等電氣部件起自感作用，產生拉弧現象形式高壓電弧，此時鉗位二極管鉗住本發明在工作時產生的高壓電弧，消除在工作產生拉弧現象，起到穩壓平順的作用[3]。

（3）電路簡單，成本低

本發明只是由簡單的電路元件連接而成，電路比較簡單，成本低，易于推廣使用。

參考文獻：

[1]孫力.汽車電力電子裝置與電機驅動器手冊[M].北京：機械工業出版社，2014.

[2]《汽車工程手冊》（基礎篇）.汽車工程手冊編輯委員會[M].北京：人民交通出版社出版，2001.

[3]《汽車工程手冊》（試驗篇）.汽車工程手冊編輯委員會[M].北京：人民交通出版社出版，2001.

[4]《汽車工程手冊》（設計篇）.汽車工程手冊編輯委員會[M].北京：人民交通出版社出版，2001.

[5]《汽車工程手冊》（制造篇）.汽車工程手冊編輯委員會[M].北京：人民交通出版社出版，2001.

中圖分類號：U463.6

文獻標識碼：A

文章編號：1672-545X（2016）04-0112-03

收稿日期：2016-01-11

基金項目：獲得國家實用新型專利，專利號（ZL2013 2 0722795.8）

作者簡介：譚克誠（1974-），男，廣西象州人，副教授，碩士，從事車輛工程與汽車維修技術研究與教學；宛東（1985-），男，廣西三江人，實驗師，從事汽車電氣及電子技術研究與教學。

TanDesign of Thermostat Control Electronics

TAN Ke-cheng，WAN dong
（Liuzhou Railway vocational college，Liuzhou 545007，China）

Abstrack:Through the design of a voltage stabilizing and smooth motor integrated circuit protector，A voltage stabilizing and smooth automobile integrated circuit protector is provided，In order to solve the existing technology in control power on is controlled by a control circuit cannot be made by the main control circuit any terminal do positive terminal and the negative terminal of the problem，And the problem of eliminating the phenomenon of drawing arc in the work of the existing technology，To provide useful reference for other similar product design and development.

Key words:voltage stabilizing and smooth；integrated circuit protector for automobile；design