一種穩(wěn)壓平順電路保護(hù)裝置在常態(tài)無電式汽車隱形防盜器中的應(yīng)用

王洪廣，唐　焱（.桂林電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，廣西桂林 54004；2.柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西柳州　54566）

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一種穩(wěn)壓平順電路保護(hù)裝置在常態(tài)無電式汽車隱形防盜器中的應(yīng)用

王洪廣1，2，唐焱1
（1.桂林電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，廣西桂林 541004；2.柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西柳州545616）

摘要：研究一種穩(wěn)壓平順的電路保護(hù)裝置，能夠消除電氣元件產(chǎn)生的電弧和自感現(xiàn)象對電路造成的影響.將該裝置進(jìn)行優(yōu)化后應(yīng)用于常態(tài)無電式汽車隱形防盜器的設(shè)計中，起到穩(wěn)壓平順的作用.從而提高了防盜器的可靠性.

關(guān)鍵詞：穩(wěn)壓平順電路；防盜器；應(yīng)用

0　引言

由于常態(tài)無電式汽車隱形防盜系統(tǒng)與市場上其他常見防盜系統(tǒng)相比具有：在汽車進(jìn)入防盜狀態(tài)時不需要汽車提供電源能量；可以對汽車多重系統(tǒng)進(jìn)行控制，達(dá)到全面防盜的效果；防盜觸發(fā)按鈕靈活多樣設(shè)置隱蔽；結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝、造價便宜等優(yōu)點，受到使用者的青睞［1］.但是由于該防盜器在前期設(shè)計時沒有考慮到工作時線圈等電氣部件起自感作用，產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象形成高壓電弧，因此要特意設(shè)計一種穩(wěn)壓平順的電路保護(hù)系統(tǒng)［2］，經(jīng)過優(yōu)化改良應(yīng)用于常態(tài)無電式汽車隱形防盜器中.經(jīng)過實驗證明消除工作中產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象，起到穩(wěn)壓平順的作用效果良好.

1　一種穩(wěn)壓平順電路保護(hù)裝置的設(shè)計

1.1一種穩(wěn)壓平順電路保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)

一種穩(wěn)壓平順的電路保護(hù)裝置，如圖1所示，主要包括電磁線圈L、電磁開關(guān)K、第一保護(hù)電路、第二保護(hù)電路、第一分流電路、第二分流電路以及4個接線端子組成.其中電磁線圈L兩端并聯(lián)有電容器C，電磁線圈L一端通過第一保護(hù)電路與控制端子1連接，另一端通過第二保護(hù)電路與控制端子4連接；第一分流電路的一端與第一控制端子1連接；第二分流電路的一端第二控制端子1端連接；兩個分流電路的另外一端共同經(jīng)過電磁開關(guān)靜觸頭與第二被控制端子3連接.

第一保護(hù)電路包括單向二極管D1、D2、D3、D4.其中D1的陰極分別與D2、D3的陽極連接后與第一控制端子1相連，D1的陽極，D2的陰極以及D4的陰極連接，D4的陽極與D3的陰極相連后與電磁線圈L的一端連接.

第二保護(hù)電路包括單向二極管D5、D6、D7、D8，其中D5陽極與D6的陰極相連后與電磁線圈L的另一端連接.D5的陰極分別與D7陰極和D8陽極連接，D7的陽極與D8的陰極以及D6的陽極連接后與第二控制端子4相連.

第一分流電路包括單向二極管D12、D13、D14和電阻R2、R4，其中單向二極管D12陽極與電磁開關(guān)K的靜觸點連接，單向二極管D12的陰極分別與的電阻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.由于第二分流電路的連接方式與第一分流電路相同不再贅述，具體連接如圖1所示.

1.2一種穩(wěn)壓平順電路保護(hù)裝置的工作原理

用第二控制端子4連接正極電路，第一控制端子1連接負(fù)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(chǎn)生電磁場將電磁開關(guān)K吸合，第一被控制端子2與第二被控制端子3相通，當(dāng)如果用第一被控制端子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(shè)備正極，此時用電設(shè)備工作.

同時由于電磁開關(guān)閉合電流可以流向單向二極管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與單向二極管D6，流向電磁線圈L、經(jīng)過D4、D1流向第一控制端子1.此時當(dāng)?shù)诙刂贫俗?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(tài)，不影響用電設(shè)備的正常工作.由于電阻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(chǎn)生電路短路現(xiàn)象.

1.3一種穩(wěn)壓平順電路保護(hù)裝置的優(yōu)點

由于該電路的結(jié)構(gòu)為對稱設(shè)計在實際的使用連接中，控制端子1、4之間以及被控制端子2、3之間可以互換連接，無需指定控制電路的正負(fù)極端子，不僅保護(hù)了電路元件，也大大方便了電工的操作.同時當(dāng)電磁開關(guān)閉合后即便控制電路斷電該電路仍然繼續(xù)工作.更重要的是該電路消除了在工作產(chǎn)生自感現(xiàn)象和電弧現(xiàn)象，起到穩(wěn)壓平順的作用.

2　該裝置在常態(tài)無電式汽車隱形防盜器中的應(yīng)用

2.1一種穩(wěn)壓平順電路保護(hù)裝置的優(yōu)化

由于該電路保護(hù)裝置在設(shè)計中電路比較復(fù)雜，應(yīng)用于常態(tài)無電式汽車隱形防盜器中的時候有些功能使用不上，因此需要對該電路保護(hù)裝置進(jìn)行改進(jìn)簡化.如圖2所示，與圖1相比，保留了一個保護(hù)電路和部分分流電路的內(nèi)容.其中二極管D1、D2和電阻R串聯(lián)后由D2的陰極與D3陽極以及D4陰極連接一起，D3的陰極與D4和D6的陽極交匯與一點，然后連接到4號控制端子.由于繼電器線圈有導(dǎo)通變截止時，會產(chǎn)生較大的自感電動勢，容易損壞電氣元件，因此在電磁開關(guān)K兩端反向并聯(lián)一個二極管D7，吸收該電動勢，保護(hù)電路.

該電路保護(hù)裝置經(jīng)優(yōu)化后主要起的作用不僅能夠消除電弧保證電路平順，吸收自感電動勢保護(hù)元件，而且當(dāng)電磁開關(guān)接通后即便切斷4號端子電源后整個保護(hù)裝置仍然能夠正常工作，起到直流自保繼電器的作用［3］.

2.2一種穩(wěn)壓平順電路保護(hù)裝置的應(yīng)用

為了更穩(wěn)定的發(fā)揮常態(tài)無電式隱形防盜器的功能，將簡化后的穩(wěn)壓平順電路應(yīng)用于期電路中，優(yōu)化后的電路圖如圖3所示.

圖1　一種穩(wěn)壓平順電路保護(hù)裝置圖

圖2　一種穩(wěn)壓平順電路保護(hù)裝置簡化圖

其中1號端子外部連接點火開關(guān)7，內(nèi)部連接第一繼電器的主電路；2號端子外部連接電源負(fù)極，內(nèi)部連接第一繼電器和第二繼電器的負(fù)極控制端子；3號端子外部連接隱形觸發(fā)按鈕8和汽車燈9，內(nèi)部連接二極管D7的陽極；4號端子外部連接連接燃油泵10，內(nèi)部二極管D8的陰極；5號端子外部連接相關(guān)傳感器，內(nèi)部連接電磁開關(guān)K2的一端；5號端子外部連接ECU，內(nèi)部連接電磁開關(guān)K2的另外一端.其中隱形觸發(fā)開關(guān)8一般與汽車其他負(fù)載電器開關(guān)共用，起到隱形的目的，本次將觸發(fā)點設(shè)計在車燈9的控制按鈕上，在控制車燈開關(guān)的同時也起到解除防盜觸發(fā)按鈕的作用.由于繼電器線圈有導(dǎo)通變截止時，會產(chǎn)生較大的自感電動勢，容易損壞電氣元件，因此在電磁開關(guān)K1和K2兩端分別反向并聯(lián)兩個二極管D9和D10，吸收該電動勢，保護(hù)電路.在內(nèi)部電路中由于單向可調(diào)電阻器Rd的作用［4］，不僅能夠使繼電器在線圈控制端斷電的情況下能夠繼續(xù)工作，起到自保的作用，同時還可以根據(jù)實際工作的需要調(diào)節(jié)控制合適的電流.

圖3　優(yōu)化后的常態(tài)無電式汽車隱形防盜器

1-正極端子2-負(fù)極端子3-控制端子4-負(fù)載連接端子 5、6-傳感器線路連接端子7-點火開關(guān) 8-隱形出發(fā)按鈕 9-車燈 10-油泵 11-第一繼電器12-第二繼電器

3　結(jié)語

經(jīng)過電路的優(yōu)化和改造常態(tài)無電式隱形防盜器，經(jīng)過驗證其中的電氣元件的故障率明顯下降，經(jīng)專業(yè)單位的檢測發(fā)現(xiàn)該防盜器的可靠性和穩(wěn)定性得到明顯的提高.但是經(jīng)過一段時間的使用和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分車主認(rèn)為該防盜器在滿足安全可靠，激活按鈕隱蔽，價格低廉的基礎(chǔ)上，如果能夠再開發(fā)出信號反饋功能就更加完備了.

［參考文獻(xiàn)］

［1］王洪廣.常態(tài)無電式汽車隱形防盜器的設(shè)計［J］.廣西教育，2015（3）：191-192.

［2］王洪廣，宛東，譚克誠，覃乃法.一種穩(wěn)壓平順的汽車電路保護(hù)裝置［P］.中國專利：ZL 2013 2 0722819.X，2014-05-07.

［3］宛東.直流自保繼電器的研究與應(yīng)用［J］.產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2013（12）：76-77.

［4］宛東，譚克誠，王洪廣，覃乃法.一種可調(diào)單向電阻器［P］.中國專利：ZL 2013 2 0722791.X，2012-08-29.

（責(zé)任編輯：李潔坤）

The Application of a Voltage Stabilizing Circuit Protective Device in the Non-electric Invisible Theft-prevention Device

WANG Hongguang1，2，TANG Yan1
（1. School of Mechanical & Electrcal Engineering，Guilin University of Electronic Technology，Guilin，Guangxi，541004 China；2. Liuzhou Railway Vocational Technical College，Liuzhou，Guangxi，545616 China）

Abstract:This paper studies a protective device of the voltage stabilizing circuit which can eliminate the impact to circuit by arc and self-induction produced by electric element. After improving，the device is applied in the design of the non-electric invisible theft-prevention device，which realizes the stability of circuit and improves the reality of theft-prevention.

Key words：voltage stabilizing circuit；electric arc；theft-prevention device；application

中圖分類號：U463.68

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編碼：2096-2126（2016）01-0120-03

［收稿日期］2016-01-18

［基金項目］2013年廣西高?？茖W(xué)技術(shù)研究項目“常態(tài)無電式汽車隱形防盜器的研究與開發(fā)”（2013YB360）。

［作者簡介］王洪廣（1980—），男，河南平頂山人，碩士生，副教授，研究方向：車輛工程與汽車電子；唐焱（1962—），男，廣西桂林人，碩士生導(dǎo)師，副教授，高級工程師，研究方向：車輛工程與精密儀器。