淺談一種汽車閃光器的設(shè)計(jì)

王明明（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

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淺談一種汽車閃光器的設(shè)計(jì)

王明明
（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

閃光器在汽車上屬于安全件，對(duì)其可靠性要求較高。文章闡述一種閃光器的設(shè)計(jì)案例，通過硬件及軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)閃光器在過載、短路等情況發(fā)生能夠自我保護(hù)，避免閃光損壞，提供閃光器可靠性能。

閃光器；過載；短路；安全

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.059

CLC NO.: U463Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2016)08-185-02

概述

汽車電子閃光器是汽車中不可缺少的部件，用于控制汽車燈的閃爍，常用的汽車電子閃光器電路主要由晶體管構(gòu)成，其沒有過載、短路保護(hù)功能，或保護(hù)功能不可靠，當(dāng)車輛上的閃光燈線路過載或短路時(shí)容易造成閃光器損壞，從而影響行車安全。

1、閃光器的作用

閃光器是用于指明汽車行駛方向變化的閃光裝置。通過閃光器的控制能準(zhǔn)確地指明汽車行駛方向，提示道路上其他車輛和行人。具備自動(dòng)保護(hù)及轉(zhuǎn)向燈故障警示作用。

2、閃光器主要參數(shù)

2.1閃光器工作電壓范圍

閃光器從電壓方面分為12V和24兩種規(guī)格，工作電壓范圍見表1。

2.2閃光器的工作頻率

閃光器閃爍頻率：60～120C/min。

3、閃光器的設(shè)計(jì)

3.1閃光器選用零部件

閃光器主要部件包括：外殼、PCB電路版、繼電器、穩(wěn)壓器、采用芯片、信號(hào)處理器、二極管、電阻、電容、引腳等。

3.2閃光器電路的設(shè)計(jì)

閃光器電路包括：負(fù)載監(jiān)測(cè)電路22、采樣電阻23、信號(hào)處理器21、執(zhí)行電路24、穩(wěn)壓電路25、整車電源1、右轉(zhuǎn)向燈開關(guān)2、左轉(zhuǎn)向燈開關(guān)3、左轉(zhuǎn)向燈輸出4、右轉(zhuǎn)向燈輸出5；

穩(wěn)壓電路25與整車電源1的正極連接，輸出穩(wěn)定電壓給信號(hào)處理器21。

右轉(zhuǎn)向燈開關(guān)2、左轉(zhuǎn)向燈開關(guān)3分別與信號(hào)處理器21連接，左轉(zhuǎn)向燈輸出4、右轉(zhuǎn)向燈輸出5分別與執(zhí)行電路24的執(zhí)行端連接。負(fù)載監(jiān)測(cè)電路22與執(zhí)行電路24和信號(hào)處理器21連接，負(fù)載監(jiān)測(cè)電路22通過采樣電阻23來采集執(zhí)行電路24的負(fù)載電流信號(hào)，并將負(fù)載電流信號(hào)輸出給信號(hào)處理器21。

信號(hào)處理器21由右轉(zhuǎn)向燈開關(guān)2或左轉(zhuǎn)向燈開關(guān)的開啟信號(hào)觸發(fā)，接收負(fù)載電流信號(hào)并進(jìn)行運(yùn)算和判斷，根據(jù)判斷結(jié)果產(chǎn)生不同頻率的方波信號(hào)輸出到執(zhí)行電路24、或者切斷執(zhí)行電路24。

3.3閃光器工作原理實(shí)例介紹

閃光器電路實(shí)例的電路圖見圖4，信號(hào)處理器21采用單片機(jī)U2，穩(wěn)壓電路22包括三端穩(wěn)壓器U1，負(fù)載監(jiān)測(cè)電路22包括采樣芯片U3和采樣電阻Rs(即采樣電阻23)，執(zhí)行電路24包括繼電器K1和繼電器K2、三極管T1和T2，三極管T1和T2為NPN型三極管。

三端穩(wěn)壓器U1的第三端口接于整車電源1的正極，第二端口接于接地公共端，第一端口接于單片機(jī)U2的供電引腳20，穩(wěn)壓器U1將24V的整車電壓轉(zhuǎn)換為5V穩(wěn)定電壓提供給單片機(jī)U2。

右轉(zhuǎn)向燈開關(guān)2、左轉(zhuǎn)向燈開關(guān)3分別連接到單片機(jī)U2的引腳21和25上，單片機(jī)U2的引腳16和18分別與三極管T1和T2的基極連接。

采樣電阻 Rs的一端與電源連接，另一端與繼電器的執(zhí)行端連接。采樣芯片U3并聯(lián)在采樣電阻Rs上，采樣芯片U3的引腳6與單片機(jī)U2的引腳4連接。由于采樣電阻Rs與繼電器的執(zhí)行端串聯(lián)，采樣芯片U3與采樣電阻Rs并聯(lián)，所以采樣芯片U3能夠檢測(cè)出采樣電阻Rs中流過的負(fù)載電流信號(hào)。

繼電器K1的線圈端分別與電源和三極管T1的集電極連接，執(zhí)行端分別與采樣電阻Rs和右轉(zhuǎn)向燈輸出5串聯(lián)。繼電器K2的線圈端分別與電源和三極管T2的集電極連接，執(zhí)行端分別與采樣電阻Rs和左轉(zhuǎn)向燈輸出4串聯(lián)。

下面以右轉(zhuǎn)向燈的控制過程來說明本實(shí)施例的工作過程：

右轉(zhuǎn)向燈開關(guān)2閉合時(shí)輸入為負(fù)，輸出低電平信號(hào)至單片機(jī)U2的引腳21，單片機(jī)U2接收負(fù)載電流信號(hào)，并通過軟件編程進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)判斷，當(dāng)負(fù)載大于預(yù)定值時(shí)（本實(shí)施例中超過10×21W時(shí)），就切斷引腳16的輸出，達(dá)到保護(hù)閃光器電路的目的。

如果發(fā)現(xiàn)負(fù)載沒有超過預(yù)定的范圍，就根據(jù)負(fù)載的大小輸出一定頻率的高低方波信號(hào)到三極管T1的基極，來控制三極管T1的導(dǎo)通和截止，從而控制繼電器K1的吸和和釋放，使右轉(zhuǎn)向燈按照一定頻率閃爍。

具體來說，當(dāng)發(fā)現(xiàn)負(fù)載正常時(shí)，輸出標(biāo)準(zhǔn)頻率的方波信號(hào)，使右轉(zhuǎn)向燈正常閃爍。當(dāng)發(fā)現(xiàn)負(fù)載比正常情況小時(shí)，輸出較高頻率的方波信號(hào)，使右轉(zhuǎn)向燈以較高的頻率閃爍，以達(dá)到示警的作用。

繼電器K1的線圈上反向并聯(lián)二極管D5，繼電器K2的線圈上反向并聯(lián)二極管D4,以保護(hù)繼電器在斷開時(shí)不被產(chǎn)生的高電壓所損壞。

D1、D2、D3為瞬態(tài)抑制二極管，其作用是鉗位電壓39V。電容C5、C3、C4為獨(dú)石電容，C1、C2為電解電容，其功能是防止抗干擾、以及濾波。電阻R1、R3、R4、R5、R6為限流電阻，電阻R7、R8為下拉電阻，二極管D6、D7將左右轉(zhuǎn)向燈的控制信號(hào)隔開，二極管D8、D9的作用是防止反接。晶振U6為單片機(jī)U2提供精度，電容C6、C7為晶振外圍配置電容，R2、C8為采樣芯片U3的外圍配置。

4、結(jié)論

采用負(fù)載監(jiān)測(cè)電路監(jiān)測(cè)執(zhí)行電路的負(fù)載電流信號(hào)并輸出給信號(hào)處理器，信號(hào)處理器進(jìn)行運(yùn)算和判斷后，產(chǎn)生不同頻率的方波信號(hào)輸出到執(zhí)行電路、或者切斷執(zhí)行電路。該閃光器能夠防止過載、短路等情況發(fā)生時(shí)，閃光器被損壞。

[1]劉玉武.汽車轉(zhuǎn)向信號(hào)閃光器.汽車電器[Z].2007.8.

[2]李洪湖.一種車用電子閃光器的設(shè)計(jì).汽車電器[Z.2009.1.

[3]劉凱，趙輝.ZBS24型轉(zhuǎn)向-報(bào)警閃光器的設(shè)計(jì).機(jī)電元件.2014.5.

[4]夏潤(rùn)生.新型汽車轉(zhuǎn)向報(bào)警閃光器.汽車與配件.1991.11.

Introduction to design a car flasher

Wang Mingming
（Anhui Jianghuai Automotive Co.,Ltd.,Anhui Hefei 230601）

Flasher a security member in the car,the higher its reliability.This paper describes the design case for flash,hardware and software design and implementation flasher occurred in overload,short circuit and so be able to protect themselves and avoid damage to the flash,flasher provide reliable performance.

Flasher; overload; short circuit; safety

U463

A

1671-7988（2016）08-185-02

王明明（1990-），男，助理工程師。就職于安徽江淮汽車股份有限公司商用車研究院，主要從事汽車空調(diào)方面的研究。