專利名稱：機(jī)動(dòng)車通用型電磁式電源總開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是機(jī)動(dòng)車通用型的電磁式電源總開(kāi)關(guān)。
現(xiàn)有的電磁式電源總開(kāi)關(guān)是非通用型，只能適用于控制電源正極(如申請(qǐng)?zhí)枮?7209991的專利)或控制電源負(fù)極(如申請(qǐng)?zhí)枮?8208773.8的專利)中的一種，這給更換電源開(kāi)關(guān)及維修帶來(lái)不便。
本實(shí)用新型的目的是提供一種即能控制電源正極又能控制電源負(fù)極的電磁式通用電源總開(kāi)關(guān)，并使具有安全、可靠、省電等特點(diǎn)，給維修、更換總開(kāi)關(guān)和使用帶來(lái)方便。
本實(shí)用新型通用型電磁式電源總開(kāi)關(guān)TDK的外形如圖1，它由電源輸入端1、電源輸出端2，三個(gè)控制端3、4、5，殼體6，固定用支架7及殼體內(nèi)部的電子控制系統(tǒng)8組成。圖2是裝于電源總開(kāi)關(guān)TDK內(nèi)部的電子控制系統(tǒng)8，電源輸入端1可以接電源P正極，電源輸出端2接機(jī)動(dòng)車電氣系統(tǒng)的正極，電源負(fù)極搭鐵，即電源正極控制使用；電源輸入端1也可以接電源P的負(fù)極，電源輸出端2接搭鐵，電源P正極接電氣設(shè)備的正極，即電源負(fù)極控制使用。與用電設(shè)備兩種不同的接線方式見(jiàn)圖3和圖4。
電源總開(kāi)關(guān)TDK能工作于兩種電源接線方式關(guān)鍵在于電子控制系統(tǒng)8的線路特點(diǎn)所決定。其特點(diǎn)是線路中有兩套使繼電器J工作的三極管開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，它們能自動(dòng)分別工作于電源正極控制接線方式和電源負(fù)極控制接線方式，且不會(huì)損壞其中的元器件。
電子控制線路8的特征是繼電器J的線包一端接電源輸入端1，線包另一端同時(shí)接到NPN開(kāi)關(guān)三極管T1和PNP開(kāi)關(guān)三極管T2的集電極，T1的發(fā)射極搭鐵，T1的基極經(jīng)D7、R1接到控制端的三個(gè)二極管D1、D2、D3。電源正極控制接法中(圖3)由NPN三極管T1執(zhí)行使TDK通斷的控制命令。T2的發(fā)射極與二極管D1、D2、D3和電壓比較器MC反相輸入端相連，基極通過(guò)限流電阻R2，R3連到搭鐵和MC的輸出端，MC的電源正極端V+搭鐵，同時(shí)經(jīng)D5接到同相輸入端，MC的電源負(fù)極端V-經(jīng)D6接于TDK的電源輸入端1，同時(shí)V-分別經(jīng)電阻R4、R5接于反相輸入端和同相輸入端。在電源負(fù)極控制接線法中(圖4)，由PNP三極管T2及電壓比較器MC執(zhí)行使TDK通斷的控制命令。二極管D1～D7，電阻R1～R5，電容C，電壓比較器MC是使電子線路正常工作的元件。
電源正極控制使用時(shí)電子控制系統(tǒng)工作原理概述3個(gè)控制端3、4、5中任何一端有正電壓輸入時(shí)，正電壓經(jīng)R1、D7提供了T1導(dǎo)通的基極電流而導(dǎo)通，繼電器J得電工作，使1-2吸合接通電源正極。在此T2集電極和發(fā)射極處于同一正電壓電位，不會(huì)工作。
電源負(fù)極控制使用時(shí)工作原理概述三個(gè)控制端3、4、5無(wú)正電壓輸入時(shí)，電子線路8不工作，TDK處于斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)3、4、5有正電壓輸入瞬間，(TDK還未接通的時(shí)刻)電流經(jīng)D1(或D2、D3)→R4→D6至電源輸入端(電源負(fù)極)1，D6導(dǎo)通，電壓比較器MC的電源負(fù)極端V-具有了負(fù)極電位，MC的反相輸入端具有了正電壓的正電位，與此同時(shí)，電流另一路經(jīng)外部的點(diǎn)火系統(tǒng)12(見(jiàn)圖4)的線圈→搭鐵→D5→R5→D6至電源輸入端1(電源負(fù)極)，因點(diǎn)火系統(tǒng)12線圈有一定的阻抗R，R和R5串聯(lián)的分壓作用使電壓比較器MC的同相輸入端電壓較低，同時(shí)這個(gè)分壓作用提供了電壓比較器MC的正電源V+，因反相輸入端電壓高于同相輸入端電壓而使MC輸出低電平，使PNP晶體管T2導(dǎo)通，繼電器J導(dǎo)通，TDK吸合接通1和2，搭鐵接通了電源負(fù)極，此時(shí)T2基極電流改道經(jīng)R2至電源負(fù)極(搭鐵)，保證了TDK可靠吸合導(dǎo)通。MC的V-，V+因同處于了負(fù)極電位而停止工作。
圖1。機(jī)動(dòng)車通用型電磁式電源總開(kāi)關(guān)TDK外形圖。其中1.電源輸入端接線端子；2.電源輸出端接線端子；3、4、5，三個(gè)控制端接線端子；6.電源總開(kāi)關(guān)TDK主體外殼；7.固定電源總開(kāi)關(guān)用支架；8.安裝在外殼6內(nèi)部的電子控制系統(tǒng)。圖2.電源總開(kāi)關(guān)內(nèi)部的電子控制系統(tǒng)原理圖。其中1～5對(duì)應(yīng)圖1中的接線端子，8為裝在主體內(nèi)部的電子控制系統(tǒng)，D1～D7為二極管，T1為NPN型三極管，T2為PNP型三極管，MC為電壓比較器，其中-，+分別代表電壓比較器的反相和同相輸入端，V-，V+分別代表電壓比較器電源的負(fù)端和正端，J代表使電源總開(kāi)關(guān)TDK通斷的電磁繼電器，其線包分別連接到1和開(kāi)關(guān)三極管T1和T2的集電極，R1～R5是保證線路正常工作的電阻，C是電容。圖3.是TDK按控制電源正極接法時(shí)，TDK與電氣設(shè)備9～14，K及電瓶P的電連接原理圖，其中9是其種型號(hào)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，A、B、C、D是它的4個(gè)電接點(diǎn)，A是電火開(kāi)關(guān)的輸入端，與電瓶P正極和1相連，B與TDK的控制端3和點(diǎn)火系統(tǒng)12相連，C與起動(dòng)繼電器10相連，D與輔助用電系統(tǒng)11相連，13是尾燈，K是尾燈開(kāi)關(guān)，14是全車用電負(fù)載系統(tǒng)，尾燈及K與5相連。TDK的電源輸入端1與電源電瓶P正極相連，電源輸出端2與14及K相連，電瓶P負(fù)極搭鐵。圖4.是TDK按控制電源負(fù)極接法時(shí)TDK與電氣設(shè)備、電瓶P的電連接原理圖，其中1與電瓶P的負(fù)極相連，2搭鐵，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)9中A與電瓶P正極、K、14相連，其他連接方法與圖3相同。
電源總開(kāi)關(guān)TDK按控制電源正極使用時(shí)與電氣設(shè)備的電連接按圖3及相應(yīng)的
進(jìn)行。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)9空擋時(shí)，B、C、D均無(wú)電壓，3、4、5上也無(wú)電壓，TDK處于斷開(kāi)狀態(tài)，全車用電設(shè)備均無(wú)電。9置I擋時(shí)，A-B接通，4輸入正電壓，TDK接通電源正極，全車通電，同時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)12工作；當(dāng)9置II擋時(shí)，A-B-C接通，起動(dòng)繼電器10工作，起動(dòng)后點(diǎn)火開(kāi)關(guān)退回到I擋工作；9反旋置輔助電器11時(shí)A-D接通，TDK也保持導(dǎo)通，但點(diǎn)火系統(tǒng)12無(wú)電不工作。當(dāng)夜間停車需尾燈13點(diǎn)亮?xí)r，先將9置I擋，合K，尾燈即亮，9再置空擋，尾燈仍亮；關(guān)斷K后，TDK回復(fù)斷開(kāi)狀態(tài)，全車無(wú)電，既使其他用電設(shè)備未關(guān)閉，TDK也不會(huì)接通電源，所以只要關(guān)斷尾燈K，取下點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的鑰匙，全車斷電保護(hù)了電氣設(shè)備。TDK在關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，電子控制系統(tǒng)8中的晶體管雖有靜態(tài)電流，但用電量極微小，大約只有10毫安以下，比電瓶的自然放電電流還小得多，所以電源總開(kāi)關(guān)對(duì)電瓶也是安全的。在TDK關(guān)斷時(shí)，PNP三極管T2集電極雖處于正電位狀態(tài)，但發(fā)射極無(wú)正電壓，所以T2也是安全的。TDK在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，由于D6處于反向偏置，電壓比較器MC電源V+，V_端雖然反接，電壓差很小，所以MC也是安全的，試驗(yàn)運(yùn)行也證明了這一點(diǎn)。
電源總開(kāi)關(guān)TDK按控制電源負(fù)極使用時(shí)，按圖4接法操作，尾燈的開(kāi)、關(guān)及對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)作用同圖3。TDK關(guān)斷狀態(tài)下，電子控制系統(tǒng)中的靜態(tài)電流也很小。雖然TDK在起動(dòng)中但未接通前的瞬間，正電壓經(jīng)A→點(diǎn)火線系統(tǒng)12到搭鐵至T1發(fā)射極使之帶正電位，但點(diǎn)火系統(tǒng)12的阻抗有降壓作用，且T1有一定的抗反偏壓能力，又有電子元件的保護(hù)控制能力，試驗(yàn)也表明這個(gè)過(guò)程中T1也是安全的，不會(huì)損壞。另外還需說(shuō)明的是，由于電壓比較器MC的作用，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置空擋(或鑰匙取下)時(shí)，其一用電設(shè)備開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)(尾燈開(kāi)關(guān)K除外)，也不會(huì)使TDK工作產(chǎn)生誤接通電源。
權(quán)利要求1.一種機(jī)動(dòng)車電磁式電源總開(kāi)關(guān)TDK，它由電源輸入端1和電源輸出端2，三個(gè)控制端3、4、5，殼體6，固定用支架7及殼體內(nèi)的電子控制系統(tǒng)8組成，其特征在于電源輸入端1可以接電源P的正極，2接于電氣設(shè)備的正極；1也可以接電源的負(fù)極，2接搭鐵，電子控制系統(tǒng)8繼電器J的線包一端接1，另一端接NPN開(kāi)關(guān)三極管T1和PNP開(kāi)關(guān)三極管T2的集電極，T1的發(fā)射極搭鐵，基極經(jīng)D7、R1與D1、D2、D3相連，T2的發(fā)射極與D1、D2、D3及電壓比較器MC的反相輸入端相連，T2的基極與限流電阻R2、R3相連，R2、R3的另一端分別搭鐵和接電壓比較器MC的輸出端，MC的電源正極端V+搭鐵，并經(jīng)D5接于同相輸入端，MC的電源負(fù)極端V-經(jīng)D6接于1，同時(shí)V-分別經(jīng)R4、R5接于反相輸入端和同相輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于機(jī)動(dòng)車上的通用型電磁式電源總開(kāi)關(guān)，它既能用于控制電源負(fù)極的車型，也能用控制電源正極的車型，與點(diǎn)火開(kāi)關(guān)連鎖通斷電瓶電源電極的負(fù)電極或正電極。當(dāng)夜間停車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置空擋時(shí)仍能按需要將尾燈點(diǎn)亮，安裝此電源總開(kāi)關(guān)對(duì)原車無(wú)需做任何改動(dòng)。此電源總開(kāi)關(guān)動(dòng)作靈敏，穩(wěn)定可靠，維修、安裝十分方便，可達(dá)到保護(hù)電瓶和電氣設(shè)備的目的。
文檔編號(hào)H03K17/56GK2243141SQ9520921
公開(kāi)日1996年12月18日 申請(qǐng)日期1995年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月20日
發(fā)明者楊生輝, 王志文, 馮明 申請(qǐng)人:天津特達(dá)電子有限公司