王洪廣，唐　焱（.桂林電子科技大學機電工程學院，廣西桂林 54004；2.柳州鐵道職業(yè)技術學院，廣西柳州　54566）

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

王洪廣1，2，唐焱1
（1.桂林電子科技大學機電工程學院，廣西桂林 541004；2.柳州鐵道職業(yè)技術學院，廣西柳州545616）

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

關鍵詞：穩(wěn)壓平順電路；防盜器；應用

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)進行控制，達到全面防盜的效果；防盜觸發(fā)按鈕靈活多樣設置隱蔽；結構簡單、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計時沒有考慮到工作時線圈等電氣部件起自感作用，產生拉弧現(xiàn)象形成高壓電弧，因此要特意設計一種穩(wěn)壓平順的電路保護系統(tǒng)［2］，經過優(yōu)化改良應用于常態(tài)無電式汽車隱形防盜器中.經過實驗證明消除工作中產生拉弧現(xiàn)象，起到穩(wěn)壓平順的作用效果良好.

1　一種穩(wěn)壓平順電路保護裝置的設計

1.1一種穩(wěn)壓平順電路保護裝置的結構

一種穩(wěn)壓平順的電路保護裝置，如圖1所示，主要包括電磁線圈L、電磁開關K、第一保護電路、第二保護電路、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一端通過第一保護電路與控制端子1連接，另一端通過第二保護電路與控制端子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過電磁開關靜觸頭與第二被控制端子3連接.

第一保護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有電流通過產生電磁場將電磁開關K吸合，第一被控制端子2與第二被控制端子3相通，當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連接用電設備正極，此時用電設備工作.

同時由于電磁開關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、經過D4、D1流向第一控制端子1.此時當?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產生電路短路現(xiàn)象.

1.3一種穩(wěn)壓平順電路保護裝置的優(yōu)點

由于該電路的結構為對稱設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極端子，不僅保護了電路元件，也大大方便了電工的操作.同時當電磁開關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用

2.1一種穩(wěn)壓平順電路保護裝置的優(yōu)化

由于該電路保護裝置在設計中電路比較復雜，應用于常態(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裝置進行改進簡化.如圖2所示，與圖1相比，保留了一個保護電路和部分分流電路的內容.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通變截止時，會產生較大的自感電動勢，容易損壞電氣元件，因此在電磁開關K兩端反向并聯(lián)一個二極管D7，吸收該電動勢，保護電路.

該電路保護裝置經優(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元件，而且當電磁開關接通后即便切斷4號端子電源后整個保護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)壓平順電路保護裝置的應用

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)壓平順電路保護裝置圖

圖2　一種穩(wěn)壓平順電路保護裝置簡化圖

其中1號端子外部連接點火開關7，內部連接第一繼電器的主電路；2號端子外部連接電源負極，內部連接第一繼電器和第二繼電器的負極控制端子；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，內部二極管D8的陰極；5號端子外部連接相關傳感器，內部連接電磁開關K2的一端；5號端子外部連接ECU，內部連接電磁開關K2的另外一端.其中隱形觸發(fā)開關8一般與汽車其他負載電器開關共用，起到隱形的目的，本次將觸發(fā)點設計在車燈9的控制按鈕上，在控制車燈開關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通變截止時，會產生較大的自感電動勢，容易損壞電氣元件，因此在電磁開關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，保護電路.在內部電路中由于單向可調電阻器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-負極端子3-控制端子4-負載連接端子 5、6-傳感器線路連接端子7-點火開關 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　結語

經過電路的優(yōu)化和改造常態(tài)無電式隱形防盜器，經過驗證其中的電氣元件的故障率明顯下降，經專業(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.但是經過一段時間的使用和調查發(fā)現(xiàn)，部分車主認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］

［1］王洪廣.常態(tài)無電式汽車隱形防盜器的設計［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用［J］.產業(yè)與科技論壇，2013（12）：76-77.

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

（責任編輯：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

文獻標識碼：A文章編碼：2096-2126（2016）01-0120-03

［收稿日期］2016-01-18

［基金項目］2013年廣西高校科學技術研究項目“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，碩士生導師，副教授，高級工程師，研究方向：車輛工程與精密儀器。