CN105655980B - 一种电熄火器的保护控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电熄火器的保护控制电路，其包括DC‑DC降压电路、555延时控制电路、P‑MOS管控制电路、第一N‑MOS管控制电路、第二N‑MOS管控制电路和过流关断电路，所述DC‑DC降压电路的输入端连接电源，输出端依次连接555延时控制电路和P‑MOS管控制电路，P‑MOS管控制电路的输出端连接电机的正相输入端，所述第一N‑MOS管控制电路分别和电机的正相输入端、微动控制开关S1以及过流关断电路相连，所述第二N‑MOS管控制电路分别和电机的反相输入端，微动控制开关S2以及过流关断电路相连。本发明能够防止电机运行不到位时，电机持续运行烧坏的情况；并且可避免微动开关被挤坏的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种电熄火器的保护控制电路，属于机动车车辆熄火控制技术领域。
背景技术
随着汽车工业的发展，电子产品在汽车上的应用越来越广泛，现在控制汽车熄火的方法也由最初的手动熄火变成了电动熄火，大体分为电磁阀式和电机式两类，其中电机式的工作原理为：当点火锁处于ON档时电机正转直至断开转换开关，当点火锁处于OFF档时电机反转直至关闭转换开关。看似完美的过程却藏有隐患：一，电机堵转时转换开关没动作，从而电机会一直工作，这样势必造成电机烧坏；二；开关承载电流，造成开关触点的氧化、粘连；三，直流电机的惯性使其碰到转换开关时不能立刻停住，慢慢地会把转换开关挤坏。以上三种情况是目前造成控制器失效的三大主因。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种电熄火器的保护控制电路。
本发明采取的技术方案是：一种电熄火器的保护控制电路，其包括DC-DC降压电路、555延时控制电路、P-MOS管控制电路、第一N-MOS管控制电路、第二N-MOS管控制电路和过流关断电路，所述DC-DC降压电路的输入端连接电源，输出端依次连接555延时控制电路和P-MOS管控制电路，P-MOS管控制电路的输出端连接电机的正相输入端，所述第一N-MOS管控制电路分别和电机的正相输入端、微动控制开关S1以及过流关断电路相连，所述第二N-MOS管控制电路分别和电机的反相输入端，微动控制开关S2以及过流关断电路相连，所述微动控制开关S1和S2的动触点连接至电源，微动控制开关S1的第一静触点分别与555延时控制电路的输出端以及P-MOS管控制电路输入端相连，微动控制开关S1的第二静触点与第一N-MOS管控制电路输入端连接。
进一步的，所述555延时控制电路包括延时电路和关断延时电路，所述延时电路包括555延时芯片，所述关断延时电路包括N型三极管Q4，以及连接在三极管Q4基极的电阻R11，R12和电容C2，所述电阻R12和电容C2相互并联，并联后的电阻R12和电容C2一端连接三极管Q4基极，另一端连接三极管Q4发射极并接地，所述三极管Q4的集电极连接555延时芯片的阀值端。
进一步的，所述P-MOS管控制电路、第一N-MOS管控制电路和第二N-MOS管控制电路构成MOS管H桥驱动电路。
进一步的，所述P-MOS管控制电路包括P型场效应管Q8，所述场效应管Q8的栅极连接Q8瞬时导通电路、源极通过二极管D10连接电源、漏极连接电机的正相输入端，所述Q8瞬时导通电路包括NPN型三极管Q13，所述三极管Q13的集电极通过相互串联的电阻R7和电容C7连接至场效应管Q8的栅极，三极管Q13的基极通过电阻R19连接所述微动控制开关S1的第一静触点，三极管Q13的发射极和基极之间并联电阻R9和电容C4。
进一步的，所述第一N-MOS管控制电路包括N型场效应管Q6，所述场效应管Q6的栅极连接Q6瞬时导通电路、并还通过电阻R8连接至微动控制开关S1的第二静触点，Q6的漏极连接电机的正相输入端，所述Q6瞬时导通电路包括相互并联的电容C8、电阻R13和NPN型三极管Q12，三极管Q12的基极通过电阻R21连接至微动控制开关S1的第一静触点。
进一步的，所述所述第二N-MOS管控制电路包括N型场效应管Q7，所述场效应管Q7的漏极连接电机的反相输入端，Q7的栅极分别连接微动控制开关S1的动触点和所述555延时控制电路的输出端，Q7的源极和栅极之间设有NPN型三极管Q5，三极管Q5的集电极连接场效应管Q7的栅极，Q5的发射极连接微动控制开关S2的第一静触点。
进一步的，所述微动控制开关S1为常闭型单刀双掷开关，其动触点和第二静触点处于常闭状态；所述微动控制开关S2为常开型单刀双掷开关。
本发明的有益效果是：
（一）利用MOS管H桥电路控制电机正反转；一旦触发了限位开关电机立即停止。
（二）若电机运行10s未触发限位开关，该控制电路会强制关断电机。
（三）电机工作电流不从开关走，只走控制信号，避免了开关触点的粘连。
（四）当触发了两端任意一侧微动开关时，立刻会有一个20ms时长的反向电压施加在电机线圈上，使电机立即停止，保护微动开关不被挤坏。
（五）当电机堵转时，延时电路控制电机工作时间为10s，然后会自动切断电机电源，以此保护电机不被烧坏。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
图2是DC-DC降压电路图。
图3是555延时电路图。
图4是555关断延时电路图。
图5是P-MOS管控制电路图。
图6是第一N-MOS管控制电路图。
图7是第二N-MOS管控制电路图。
图8是Q8瞬时导通电路图。
图9是Q6瞬时导通电路图。
图10整体电路连接图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，一种电熄火器的保护控制电路，其包括DC-DC降压电路、555延时控制电路、P-MOS管控制电路、第一N-MOS管控制电路、第二N-MOS管控制电路和过流关断电路，所述DC-DC降压电路的输入端连接电源，输出端依次连接555延时控制电路和P-MOS管控制电路，P-MOS管控制电路的输出端连接电机的正相输入端，所述第一N-MOS管控制电路分别和电机的正相输入端、微动控制开关S1以及过流关断电路相连，所述第二N-MOS管控制电路分别和电机的反相输入端，微动控制开关S2以及过流关断电路相连，所述微动控制开关S1和S2的动触点连接至电源，微动控制开关S1的第一静触点分别与555延时控制电路的输出端以及P-MOS管控制电路输入端相连，微动控制开关S1的第二静触点与第一N-MOS管控制电路输入端连接。
如图3和图4所示，所述555延时控制电路包括延时电路和关断延时电路，所述延时电路包括555延时芯片，所述关断延时电路包括N型三极管Q4，以及连接在三极管Q4基极的电阻R11，R12和电容C2，所述电阻R12和电容C2相互并联，并联后的电阻R12和电容C2一端连接三极管Q4基极，另一端连接三极管Q4发射极并接地，所述三极管Q4的集电极连接555延时芯片的阀值端。
如图5和图8所示，所述P-MOS管控制电路包括P型场效应管Q8，所述场效应管Q8的栅极连接Q8瞬时导通电路、源极通过二极管D10连接电源、漏极连接电机的正相输入端，所述Q8瞬时导通电路包括NPN型三极管Q13，所述三极管Q13的集电极通过相互串联的电阻R7和电容C7连接至场效应管Q8的栅极，三极管Q13的基极通过电阻R19连接所述微动控制开关S1的第一静触点，三极管Q13的发射极和基极之间并联电阻R9和电容C4。
如图6和图9所示，所述第一N-MOS管控制电路包括N型场效应管Q6，所述场效应管Q6的栅极连接Q6瞬时导通电路、并还通过电阻R8连接至微动控制开关S1的第二静触点，Q6的漏极连接电机的正相输入端，所述Q6瞬时导通电路包括相互并联的电容C8、电阻R13和NPN型三极管Q12，三极管Q12的基极通过电阻R21连接至微动控制开关S1的第一静触点。
如图7所示，所述所述第二N-MOS管控制电路包括N型场效应管Q7，所述场效应管Q7的漏极连接电机的反相输入端，Q7的栅极分别连接微动控制开关S1的动触点和所述555延时控制电路的输出端，Q7的源极和栅极之间设有NPN型三极管Q5，三极管Q5的集电极连接场效应管Q7的栅极，Q5的发射极连接微动控制开关S2的第一静触点。
本发明中对各节点的定义为：VCC:直接接到电瓶正极端子（DC24V）；ON:点火锁开关（启动时有电，熄火时断电）。当VCC与ON同时有电时，电流沿（D2，MG1,Q6，地）方向流，定义为电机反转。当VCC有电，ON没电时，电流沿（D10，Q8，MG1,Q7，地）方向流，定义为电机正转。
本发明的工作原理如下：
（1）24V电瓶电压经DC-DC降压后由Q1发射极输出DC8V电压给555延时电路。
（2）ON没电时，C3经R3充电，在没充到(2/3)*8V前，555芯片的输出端（即Q管脚）输出高电平，图5中的STOP端输出24V高电平，则Q8导通，R10驱动Q7导通，开关S1的第二静触点低电平， Q6截止，电机正转。
（3）当所述（2）步骤触碰到常开微动开关S2时， Q7栅极被拉低，Q7截止，Q10之集电极出24V高电平，Q8截止。Q6栅极因为C9/R4组合成的一个RC电路使Q6的栅极获得一个20ms时长的高电平，该高电平使Q6导通，MG1形成一个与原电机电流运行方向相反的电流回路（原高电压点对地），使直流电机瞬间停止，从而保护了微动控制开关S2不被挤坏。
（4）当所述（2）步骤因为电机堵转而没有触碰到微动开关S2时，此时待555的TH管脚端电平电压经C3经R3充到(2/3)*8V时(10s时长)，555之Q脚输出低电平，图5中的STOP端出低电平，则Q7截止，Q10集电极出24V高电平，Q8截止，电机断电。从而起到保护电机的作用。
（5）当ON有电时，Q4导通， 555的TH管脚一直维持为低电平，555的Q管脚一直输出低电平，图5中的STOP为低电平，则Q10之集电极出高电平，该高电平使Q8截止。因为ON有电，Q5使Q7之栅极源极电势一致，则Q7截止。因为ON有电，则微动控制开关S1第二静触点为高电平，则Q6导通，电机反转。
（6）电机按步骤（5）所述运行触发了微动开关S1使之第一静触点导通，第二静触点断开，则Q2使Q6迅速截止，并且使 Q13导通，Q8栅极获得一个20ms时长的的低电平，Q8导通，施加在电机MG1原低电势端一个高电平，电机迅速停止，保护微动开关S1不被挤坏。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种电熄火器的保护控制电路，其特征在于：包括DC-DC降压电路、555延时控制电路、P-MOS管控制电路、第一N-MOS管控制电路、第二N-MOS管控制电路和过流关断电路，所述DC-DC降压电路的输入端连接电源，输出端依次连接555延时控制电路和P-MOS管控制电路，P-MOS管控制电路的输出端连接电机的正相输入端，所述第一N-MOS管控制电路分别和电机的正相输入端、微动控制开关S1以及过流关断电路相连，所述第二N-MOS管控制电路分别和电机的反相输入端，微动控制开关S2以及过流关断电路相连，所述微动控制开关S1和S2的动触点连接至电源，微动控制开关S1的第一静触点分别与555延时控制电路的输出端以及P-MOS管控制电路输入端相连，微动控制开关S1的第二静触点与第一N-MOS管控制电路输入端连接；
所述P-MOS管控制电路包括P型场效应管Q8，所述场效应管Q8的栅极连接Q8瞬时导通电路、源极通过二极管D10连接电源、漏极连接电机的正相输入端，所述Q8瞬时导通电路包括NPN型三极管Q13，所述三极管Q13的集电极通过相互串联的电阻R7和电容C7连接至场效应管Q8的栅极，三极管Q13的基极通过电阻R19连接所述微动控制开关S1的第一静触点，三极管Q13的发射极和基极之间并联电阻R9和电容C4。
2.根据权利要求1所述的一种电熄火器的保护控制电路，其特征在于：所述555延时控制电路包括延时电路和关断延时电路，所述延时电路包括555延时芯片，所述关断延时电路包括N型三极管Q4，以及连接在三极管Q4基极的电阻R11，R12和电容C2，所述电阻R12和电容C2相互并联，并联后的电阻R12和电容C2一端连接三极管Q4基极，另一端连接三极管Q4发射极并接地，所述三极管Q4的集电极连接555延时芯片的阀值端。
3.根据权利要求1所述的一种电熄火器的保护控制电路，其特征在于：所述P-MOS管控制电路、第一N-MOS管控制电路和第二N-MOS管控制电路构成MOS管H桥驱动电路。
4.根据权利要求1或3所述的一种电熄火器的保护控制电路，其特征在于：所述第一N-MOS管控制电路包括N型场效应管Q6，所述场效应管Q6的栅极连接Q6瞬时导通电路、并还通过电阻R8连接至微动控制开关S1的第二静触点，场效应管Q6的漏极连接电机的正相输入端，所述Q6瞬时导通电路包括相互并联的电容C8、电阻R13和NPN型三极管Q12，三极管Q12的基极通过电阻R21连接至微动控制开关S1的第一静触点。
5.根据权利要求1或3所述的一种电熄火器的保护控制电路，其特征在于：所述第二N-MOS管控制电路包括N型场效应管Q7，所述场效应管Q7的漏极连接电机的反相输入端，场效应管Q7的栅极分别连接微动控制开关S1的动触点和所述555延时控制电路的输出端，场效应管Q7的源极和栅极之间设有NPN型三极管Q5，三极管Q5的集电极连接场效应管Q7的栅极，三极管Q5的发射极连接微动控制开关S2的第一静触点。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种电熄火器的保护控制电路，其特征在于：所述微动控制开关S1为常闭型单刀双掷开关，其动触点和第二静触点处于常闭状态；所述微动控制开关S2为常开型单刀双掷开关。
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