1 汽車上現在使用的電子搭鐵開關的2種缺陷 a. 自動化程度低,當操作人員需要起動車輛時不能自動上電;車輛停用時,駕駛員忘記關掉用電器或者沒斷開設備電源的情況下,設備不能自動切斷總電源,容易造成蓄電池漏電,導致第2天車輛不能使用。 b. 由于環境的影響,特別是在寒冷天氣情況下,機油黏度大而導致發動機沉重,或者由于機械、電器故障等原因,使起動機齒輪與發動機飛輪嚙合而不分離,發動機起動時易造成起動失控,同時由于自動化程度低,如果不能及時加以人工調節,容易使起動機與蓄電池損壞。 汽車用新型智能全自動電子搭鐵開關是針對以上不足之處,設計的一種自動化程度高、安全可靠、可操作性強、改善工作環境、成本低廉、適用性強的設備。目前此技術已經申請國家專利(專利號:ZL2005 2 0082713.3)。 2 汽車用新型智能電子搭鐵開關 2.1 結構 汽車用新型智能電子搭鐵開關結構示意圖如圖1所示,其電路圖見圖2。包括:自鎖式電源供電電路a、人體檢測自動上電電路b、發動機運轉停止檢測電路c、IC集成自動斷電電路d、起動失控電路e等五大部分。
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 2.2 工作原理 a. 當人體檢測電路b檢測到人體信號后,輸出一個信號,驅動繼電器K2,K2常開觸點閉合,給三端集成穩壓電路IC1提供5 s的脈沖電壓,使其輸出穩定的直流電壓,直接控制自鎖繼電器K1。繼電器K1有一對常開觸點,觸點K1-1串聯在三端集成穩壓電路IC1的輸出端,分別給發動機運轉停止檢測電路c、IC集成自動斷電電路d、起動失控電路e提供穩定的直流電壓;觸點K1-2串聯在蓄電池與用電器的電路中,一是自鎖給IC1供電,二是給電路c、電路d、電路e和總電源繼電器KM提供蓄電池電壓。自鎖式電源供電電路a的斷與合分別受兩個電路控制,一是人體檢測自動上電電路b,起自動上電的作用;二是發動機運轉停止檢測電路c,起斷電取樣的作用。 電容C3為三端集成穩壓電路IC1提供√2倍的電壓。發光指示電路由電阻R1、發光二極管LED組成,用于指示電源接通。 b. 當電源總開關S1接通時,電容C4上充有√2倍的直流電壓,給三端集成穩壓電路IC2提供比電源電壓高出4 V的直流電壓,使IC2能夠穩定地工作,給人體檢測模塊電路IC3供電。IC3負責24小時監測是否有人需要開機,當操作人員需要開啟設備時,IC3天線發出的微波與人體反射的微波經天線接收后產生頻移,在內部進行軟起動,選頻放大,比較鑒別、輸出驅動信號,去控制驅動繼電器K2,繼電器K2得電后,將繼電器K2的常開觸點吸合,繼電器K2觸點的閉合給自鎖式電源供電電路提供直流電壓。電位器RP2連接在IC3的W1-W2兩端,用于調節模塊檢測靈敏度范圍。 c. 電路b工作給電路a提供信號,電路a工作并自鎖,此時發動機未工作,電阻R3、R4產生的閾值基準電壓使電壓比較電路IC4反向輸入端電位高于同相輸入端電位,從而使IC集成自動斷電電路d工作,進入延時自動斷電狀態。當發動機正常起動后,由電阻R2、電位器RP1組成的發動機運轉停止取樣電路的同相輸入端電位高于電壓比較電路IC4反向輸入端電位,電壓比較電路IC4輸出一個和同相輸入端相位相同的信號,使IC集成自動斷電電路d不工作。 d. 當發動機不運轉時(發動機運轉,主要檢測發電機的輸出電壓),電壓比較電路IC4輸出一個和反向輸入端相位相同的信號,中間轉換光電耦合集成電路IC5工作,通過電阻R7、R8給電容器C7充電,電路進入延時斷電狀態。當電容C7的電壓低于電源電壓的2/3時,時基電路IC6低電位觸發端的2腳被觸發,3腳輸出高電位,繼電器K3線圈不工作;當延時10 min后,電容C7的電壓被充到電源電壓的2/3時,時基電路IC6高電位觸發端6腳被觸發,時基電路IC6輸出一個負脈沖,繼電器K3通電工作,繼電器K3的常閉觸點斷開,三端集成穩壓電路IC1失電,繼電器K1失電,K1-1、K1-2觸點斷開,總電源繼電器KM斷電,主電源斷開,全車電路斷電。時基電路IC6設計成延時10 min斷電,是為了防止全自動搭鐵開關電路被頻繁觸發。 e. 由電阻R9、R10、R11組成正常起動檢測電路,與電壓比較電路IC7反向輸入端相連,R9、R10為靜態閾值基準電路,電阻R11為起動取樣電路。電阻R12、R13、R14組成起動失控保護電路,與電壓比較電路IC7同相輸入端相連,電阻R12、R14為靜態閾值基準電路,電阻R13為失控取樣電路。當起動電路處于靜態時(不起動),電壓比較電路IC7反相輸入端電位高于同相輸入端電位,繼電器K4不工作;當起動電路處于動態時(起動),由于A、B取樣電路電位相等,運放電壓比較電路反相輸入端電位仍然高于同相輸入端電位,繼電器K4仍不工作,起動機可進入正常起動程序。起動失控時由于其他種種原因,起動機回位機構不能正常回位,當起動信號切斷后,起動機仍在運轉,此叫起動失控。取樣電阻B端有輸入電壓,而A端沒有輸入電壓,電壓比較電路IC7同相輸入端電位高于反向輸入端電位,運放電壓比較電路工作,繼電器K4工作,其常閉觸點斷開,切斷總電源繼電器KM線圈電壓,起動機的電源斷開,電路進入保護狀態,起動機不再運轉,起動機將自動回位,為下次起動做準備。如果因其他原因起動機構不能回位,電路延時5 s后自動接通電源總開關繼電器KM,時間為1/1 000 s,由于故障沒排除,電路又迅速進入保護狀態,周而復始,起動機不再起動,直至人工將其故障排除。 f. 電位器RP3,電阻R15,電容C9、C10,三極管T2、T3,繼電器K4,續流二極管D5,組成自動切斷總電源繼電器KM電路,干擾脈沖吸收電路,延時、閉合等電路。電位器RP3,電阻R15,電容C9、C10,組成干擾脈沖吸收電路。起動機正常起動時,A點和B點同電位,發動機起動后A點起動電壓斷開,B點由于機械等原因滯后1 s才斷開,此時電壓比較電路IC7同相輸入端電位高于反向輸入端電位。電位器RP3,電阻R15,電容C9、C10組成的干擾脈沖吸收電路工作,阻止T2、T3、K4的工作,保證總電源繼電器KM正常工作,同時由于電位器RP3,電阻R15,電容C9具有延時閉合的功能,可以使T2、T3、K4工作5 s,起到延時接通總電源繼電器KM的作用。 3 總結 汽車用新型智能全自動電子搭鐵開關與現有技術相比,既能控制起動失效,又能自動復位,且停機時能自動切斷電源,具有自動化程度高、安全可靠、可操作性強、成本低廉、適用性強等特點,因而具有很好的推廣使用價值。
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