ZBS24型轉向-報警閃光器的設計

劉 凱，趙 輝

(中國電子科技集團公司第四十研究所，安徽蚌埠233010)

1 引言

隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，目前使用的機械式、晶體管式的汽車閃光器越來越滿足不了汽車閃光系統(tǒng)的要求，主要表現在閃光器功能單一，只有簡單的閃光功能，無危險報警功能，且操作煩瑣。因此，研制新型、多功能的轉向－報警閃光器成為市場的迫切需要。

ZBS24型轉向－報警閃光器的研制、開發(fā)解決了當前市場對閃光器功能多樣性的迫切需求。該產品為電子式閃光器，采用單片機幾種控制(見圖1)，除應滿足一般汽車閃光器的電氣性能外，還應能滿足左(右)轉向控制、危險報警功能，而且工作穩(wěn)定性也得到很大的提高。ZBS24型轉向報警閃光器在同類產品中居于先進水平，不僅設計先進，控制精度高，而且具有抗震耐潮，故障少，壽命長，接線方式采用插接方式，更換方便等諸多優(yōu)點，且具有轉向指示，緊急報警雙重閃光及斷絲顯示功能。閃光頻率穩(wěn)定可靠，指示精度高，負載能力強，轉向開關弱電流控制(mA級)，大大延長了轉向開關的使用壽命。

圖1 ZBS24型轉向－報警閃光器

2 技術要求

ZBS24型轉向－報警閃光器技術參數如下:

⑴標稱電壓:24V;

⑵工作電壓:20V～30V;

⑶ 工作溫度環(huán)境:－20℃ ～+65℃;

⑷負載能力(單邊):21W×4;

⑸ 閃光頻率:(85±10)C/min;

⑹閃光器內輸出繼電器觸點容量為20A;

⑺在燈泡功率誤差10%內，應有燈泡故障報警功能，報警時，閃光頻率增高。

3 電路設計

ZBS24型轉向－報警閃光器(以下簡稱閃光器)采用單片機控制，通過穩(wěn)壓供電電路給單片機提供穩(wěn)定的供電電壓，提高了閃光器的抗干擾能力。通過輸入電路接收K1、K2、K3開關信號，經過單片機采樣、判斷、處理，根據接收到的開關信號控制輸出閃光燈的通斷及通斷頻率。若接收到K1右轉向開關信號，閃光器控制4只右轉向燈同時閃光，閃光頻率為80±2C/min，斷開K1，4只閃光燈繼續(xù)閃光。但是，閃光的頻率明顯加快(40±1C/min);若接收到K2左轉向開關信號，閃光器控制4只左轉向燈閃光，閃光頻率為80±2C/min，斷開K2，4只等繼續(xù)閃光，但是閃光的頻率明顯加快(40±1C/min);若接收到K3危險報警開關信號，左右兩邊8只等同時閃光，閃光頻率為80±2C/min。

根據閃光器的技術指標和要求，采用單片機集中控制，實現左(右)閃光功能及危險報警功能，以及不同的功能閃光燈的閃爍頻率。其設計原理框圖如圖2所示，外圍接線圖如圖3所示。

圖2 閃光器設計原理框圖

圖3 閃光器的外圍接線圖

閃光器主要由穩(wěn)壓供電電路、左(右)開關采樣電路、左(右)轉向燈控制電路組成，通過單片機統(tǒng)一控制實現其各自電路功能。其電路設計原理圖如圖4所示。

3.1 穩(wěn)壓供電電路的設計

穩(wěn)壓供電電路設計原理圖如圖5所示。閃光器的供電電源接通后，通過“X6”端將電源引入閃光器，經過防止反向二極管V1，限流電阻R1，再經過R2給12V穩(wěn)壓管V3、V4穩(wěn)壓，然后給三極管V2供電，V2的C、E接通，電源經過限流電阻R3給穩(wěn)壓管V6(7805)供電，經過V6穩(wěn)壓后，V6穩(wěn)壓管的輸出端輸出穩(wěn)定的+5V信號，給單片機的VDD引腳供電，為單片機提供穩(wěn)定的工作電壓。圖5中電解電容C1、C2、C3均為濾波電容。

圖4 閃光器電路原理圖

圖5 穩(wěn)壓供電電路原理圖

3.2 左(右)開關信號采樣電路的設計

開關采樣電路的設計原理圖如圖6所示。左(右)開關信號經過防反接二極管V8(V10)、限流電阻R5(R8)后接入單片機輸入口GP3(GP2)，作為單片機的采樣信號，采樣電壓為V采樣、采樣電流為I采樣。其中，電容 C6(C7)為濾波電容，V采樣=

圖6 左(右)開關信號采樣電路

3.3 左(右)轉向燈控制電路的設計

左(右)轉向燈控制電路的設計原理圖如圖7所示。單片機采樣到左(右)開關信號后，經過判斷，當采樣到左開關信號K1時，左轉向燈閃光;當采樣到右開關信號K2時，右轉向燈閃光;當同時采樣到左、右開關信號K3時，左、右轉向燈同時閃光報警。具體輸出控制是:單片機輸出端輸出高電平信號至R10(R13)，因此三極管 V11(V15)接通，24V電壓經過限流電阻 R12(R15)，三極管 V13(V17)的發(fā)射極與集電極接通，電信號加到左(右)閃光燈兩端，閃光燈開始閃光報警工作。

其中，三極管V13(V17)的基極電流Ib由下式算出:

圖7 左(右)轉向燈控制電路

4 結束語

通過對ZBS24型轉向－報警閃光器總體電路設計的介紹，本文詳細介紹了穩(wěn)壓供電電路、左(右)開關信號采樣電路、輸出控制電路的設計和計算，并經過技術攻關，研制出ZBS24型轉向－報警閃光器，其各項技術指標均達到了設計要求要求。

［1］ 劉玉武.汽車轉向信號閃光器.［J］汽車電器 2007(8):8－13

［2］ 李洪湖.一種車用電子閃光器的設計.［J］汽車電氣2009(1):13－14

［4］ QC/T413－2002汽車電氣設備基本技術條件