一种稳压平顺电路保护装置在常态无电式汽车隐形防盗器中的应用

王洪广，唐　焱（.桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林 54004；2.柳州铁道职业技术学院，广西柳州　54566）



一种稳压平顺电路保护装置在常态无电式汽车隐形防盗器中的应用

王洪广1，2，唐焱1
（1.桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林 541004；2.柳州铁道职业技术学院，广西柳州545616）

摘要：研究一种稳压平顺的电路保护装置，能够消除电气元件产生的电弧和自感现象对电路造成的影响.将该装置进行优化后应用于常态无电式汽车隐形防盗器的设计中，起到稳压平顺的作用.从而提高了防盗器的可靠性.

关键词：稳压平顺电路；防盗器；应用

0　引言

由于常态无电式汽车隐形防盗系统与市场上其他常见防盗系统相比具有：在汽车进入防盗状态时不需要汽车提供电源能量；可以对汽车多重系统进行控制，达到全面防盗的效果；防盗触发按钮灵活多样设置隐蔽；结构简单、易于安装、造价便宜等优点，受到使用者的青睐［1］.但是由于该防盗器在前期设计时没有考虑到工作时线圈等电气部件起自感作用，产生拉弧现象形成高压电弧，因此要特意设计一种稳压平顺的电路保护系统［2］，经过优化改良应用于常态无电式汽车隐形防盗器中.经过实验证明消除工作中产生拉弧现象，起到稳压平顺的作用效果良好.

1　一种稳压平顺电路保护装置的设计

1.1一种稳压平顺电路保护装置的结构

一种稳压平顺的电路保护装置，如图1所示，主要包括电磁线圈L、电磁开关K、第一保护电路、第二保护电路、第一分流电路、第二分流电路以及4个接线端子组成.其中电磁线圈L两端并联有电容器C，电磁线圈L一端通过第一保护电路与控制端子1连接，另一端通过第二保护电路与控制端子4连接；第一分流电路的一端与第一控制端子1连接；第二分流电路的一端第二控制端子1端连接；两个分流电路的另外一端共同经过电磁开关静触头与第二被控制端子3连接.

第一保护电路包括单向二极管D1、D2、D3、D4.其中D1的阴极分别与D2、D3的阳极连接后与第一控制端子1相连，D1的阳极，D2的阴极以及D4的阴极连接，D4的阳极与D3的阴极相连后与电磁线圈L的一端连接.

第二保护电路包括单向二极管D5、D6、D7、D8，其中D5阳极与D6的阴极相连后与电磁线圈L的另一端连接.D5的阴极分别与D7阴极和D8阳极连接，D7的阳极与D8的阴极以及D6的阳极连接后与第二控制端子4相连.

第一分流电路包括单向二极管D12、D13、D14和电阻R2、R4，其中单向二极管D12阳极与电磁开关K的静触点连接，单向二极管D12的阴极分别与的电阻R2、R4的一端连接，电阻R2的另一端与单向二极管D14的阳极连接，单向二极管D14的阴极与单向二极管D1的阳极并接；电阻R4的另一端与单向二极管D13的阳极连接，单向二极管D13的阴极与第一控制端子1连接.由于第二分流电路的连接方式与第一分流电路相同不再赘述，具体连接如图1所示.

1.2一种稳压平顺电路保护装置的工作原理

用第二控制端子4连接正极电路，第一控制端子1连接负极电路，电流从第二控制端子4通向单向二极管D6流向电磁线圈L，通过电磁线圈L流向单向二极管D4、D1流向第一控制端子1，形成回路，单向二极管D11、D9、D14、D13起止作用；电磁线圈L有电流通过产生电磁场将电磁开关K吸合，第一被控制端子2与第二被控制端子3相通，当如果用第一被控制端子2连接被控制电路的供电端，用第二被控制端子3连接用电设备正极，此时用电设备工作.

同时由于电磁开关闭合电流可以流向单向二极管D10、分别流向电阻R1、单向二极管D9、D8和电阻R3、单向二极管D11与单向二极管D6，流向电磁线圈L、经过D4、D1流向第一控制端子1.此时当第二控制端子4断电时，第二被控制端子3向电磁线圈L供电仍处于工作状态，不影响用电设备的正常工作.由于电阻R2、R4工作，形成回路，不会和第一控制端子1、第二控制端子4产生电路短路现象.

1.3一种稳压平顺电路保护装置的优点

由于该电路的结构为对称设计在实际的使用连接中，控制端子1、4之间以及被控制端子2、3之间可以互换连接，无需指定控制电路的正负极端子，不仅保护了电路元件，也大大方便了电工的操作.同时当电磁开关闭合后即便控制电路断电该电路仍然继续工作.更重要的是该电路消除了在工作产生自感现象和电弧现象，起到稳压平顺的作用.

2　该装置在常态无电式汽车隐形防盗器中的应用

2.1一种稳压平顺电路保护装置的优化

由于该电路保护装置在设计中电路比较复杂，应用于常态无电式汽车隐形防盗器中的时候有些功能使用不上，因此需要对该电路保护装置进行改进简化.如图2所示，与图1相比，保留了一个保护电路和部分分流电路的内容.其中二极管D1、D2和电阻R串联后由D2的阴极与D3阳极以及D4阴极连接一起，D3的阴极与D4和D6的阳极交汇与一点，然后连接到4号控制端子.由于继电器线圈有导通变截止时，会产生较大的自感电动势，容易损坏电气元件，因此在电磁开关K两端反向并联一个二极管D7，吸收该电动势，保护电路.

该电路保护装置经优化后主要起的作用不仅能够消除电弧保证电路平顺，吸收自感电动势保护元件，而且当电磁开关接通后即便切断4号端子电源后整个保护装置仍然能够正常工作，起到直流自保继电器的作用［3］.

2.2一种稳压平顺电路保护装置的应用

为了更稳定的发挥常态无电式隐形防盗器的功能，将简化后的稳压平顺电路应用于期电路中，优化后的电路图如图3所示.

图1　一种稳压平顺电路保护装置图

图2　一种稳压平顺电路保护装置简化图

其中1号端子外部连接点火开关7，内部连接第一继电器的主电路；2号端子外部连接电源负极，内部连接第一继电器和第二继电器的负极控制端子；3号端子外部连接隐形触发按钮8和汽车灯9，内部连接二极管D7的阳极；4号端子外部连接连接燃油泵10，内部二极管D8的阴极；5号端子外部连接相关传感器，内部连接电磁开关K2的一端；5号端子外部连接ECU，内部连接电磁开关K2的另外一端.其中隐形触发开关8一般与汽车其他负载电器开关共用，起到隐形的目的，本次将触发点设计在车灯9的控制按钮上，在控制车灯开关的同时也起到解除防盗触发按钮的作用.由于继电器线圈有导通变截止时，会产生较大的自感电动势，容易损坏电气元件，因此在电磁开关K1和K2两端分别反向并联两个二极管D9和D10，吸收该电动势，保护电路.在内部电路中由于单向可调电阻器Rd的作用［4］，不仅能够使继电器在线圈控制端断电的情况下能够继续工作，起到自保的作用，同时还可以根据实际工作的需要调节控制合适的电流.

图3　优化后的常态无电式汽车隐形防盗器

1-正极端子2-负极端子3-控制端子4-负载连接端子 5、6-传感器线路连接端子7-点火开关 8-隐形出发按钮 9-车灯 10-油泵 11-第一继电器12-第二继电器

3　结语

经过电路的优化和改造常态无电式隐形防盗器，经过验证其中的电气元件的故障率明显下降，经专业单位的检测发现该防盗器的可靠性和稳定性得到明显的提高.但是经过一段时间的使用和调查发现，部分车主认为该防盗器在满足安全可靠，激活按钮隐蔽，价格低廉的基础上，如果能够再开发出信号反馈功能就更加完备了.

［参考文献］

［1］王洪广.常态无电式汽车隐形防盗器的设计［J］.广西教育，2015（3）：191-192.

［2］王洪广，宛东，谭克诚，覃乃法.一种稳压平顺的汽车电路保护装置［P］.中国专利：ZL 2013 2 0722819.X，2014-05-07.

［3］宛东.直流自保继电器的研究与应用［J］.产业与科技论坛，2013（12）：76-77.

［4］宛东，谭克诚，王洪广，覃乃法.一种可调单向电阻器［P］.中国专利：ZL 2013 2 0722791.X，2012-08-29.

（责任编辑：李洁坤）

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

中图分类号：U463.68

文献标识码：A文章编码：2096-2126（2016）01-0120-03

［收稿日期］2016-01-18

［基金项目］2013年广西高校科学技术研究项目“常态无电式汽车隐形防盗器的研究与开发”（2013YB360）。

［作者简介］王洪广（1980—），男，河南平顶山人，硕士生，副教授，研究方向：车辆工程与汽车电子；唐焱（1962—），男，广西桂林人，硕士生导师，副教授，高级工程师，研究方向：车辆工程与精密仪器。