专利名称：保护式无触点转向信号闪光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车辆用的转向信号闪光器，特别是一种由晶体管组成的且具有保护功能的无触点开关转向信号闪光器。
在常用的机动车辆转向信号闪光器中，采用的是电热驱动式金属触点闪光器和触点式的晶体管闪光器以及晶体管结构的无触点闪光器。在后两种闪光器中，有的电路结构复杂且成本较高、有的电路虽结构简单但使用效果欠佳，因而在应用上受到一定程度的限制。而使用较多的电热式触点闪光器也存在一些问题，如负载一旦短路，往往容易被回路的过大电流所烧毁；闪光器的触点经过频繁的开关跳动，也往往被电火花所氧化而造成开路或接触不良；车辆行驶中的各种震动，也会使闪光器的机械性能受到一定程度的影响。另外，闪光器的频率，受着输入电压变化的影响，输入电压一般来自车辆的蓄电池，而蓄电池的电压由车辆的发电机经节压器后输入，带有一定的波动性。特别当节压器失调或调节不当而使其限额电压过高、过低，或在没有配备节压器的小型车辆中，当闪光器使用一段时间后，闪光器的闪动频率就会过快或过慢甚至不闪动。其次，电压的变化对闪光灯泡的使用寿命也有影响。由于小型低压灯泡的冷态灯丝电阻丝正常工作时的热态灯丝电阻小10倍左右，根据欧姆定律可知，流过冷丝的电流就会比流过热丝的电流大10倍左右，而闪光灯泡又工作于频繁的开关状态下，灯泡的冷丝在每次闪动时都要承受这种过电流的“热”冲击，加上车辆的各种震动和超限额的电压输入，均有可能在灯丝中出现的热点处因过热而被烧毁，影响正常的转弯示向。
本发明的目的，就是针对上述闪光器的不足之处，提供一种改进了的，功能较为完善、结构较为简易的保护式晶体管无触点转向信号闪光器，并使其可与常用的触点闪光器直接地互换使用。
本发明闪光器是通过以下的方式完成的首先，建立一个带有过载和短路自动保护的高性能晶体管稳压电路，控制着负载灯泡在稳定的限额电压状态下工作，以避免超限额的输入电压造成灯丝的过热而受到损坏。并使电路在满载的情况下能够稳定地自由振盪，起到无触点闪光器的开关作用；在欠载的情况下可自动地停振，停振后，保持着灯泡的亮度稳定不变，通过灯泡的不同工作状态对比，达到负载故障监察显示方式与习惯的触点闪光器故障监察显示方式完全相同的效果，以适应习惯性的使用。其次，控制着稳压开关电路的每次导通，总是处于一种软启动状态，使流过灯泡冷态灯丝的电流总是缓慢地上升到限定的最大电压值，避免了繁复性的通断引起的回路过电流对冷态灯丝造成的“热”冲击现象，这样，通过稳压和软启动的综合保护方式，使闪光灯泡的寿命成倍地延长。闪光器的稳频控制是通过电路的合理结构兼顾完成的。因该闪光器是无触点开关式结构，没有机械运动部份，且又带有自动保护功能，因此寿命特别长，各种故障也相应地减少。
以下结合附图对本发明闪光器作进一步的详细描述附
图1，是该闪光器和负载连接时的整体结构电路。其中蓄电池电压Uab从A、B两端输入，稳压后的电压Ucd从C、D两端输出，负载灯泡接在C、D两端，调整输出电压Ucd等于灯泡的额定工作电压。闪光器电路主要由稳压电路〔A〕部份；软启动、振盪和监察控制电路〔B〕部份；截流保护辅助电路〔C〕部份组成。
参照附
图1，稳压电路〔A〕部份包括三极管T1、T2、T3、稳压二极管Dw、电阻R6、R7、R8、电容C3。控制电路〔B〕部份包括三极管T4、电阻R1、R2、R3、R4、R5、Ro、电容C1、C2。保护电路〔C〕部份包括电阻R9、电容C4、二极管D1、D2。而XD2、XD3是转向用的前后信号闪光灯泡、XD1是装在驾驶室或车头部位起负载故障监察显示用的指示灯泡、K1是电源输入控制开关，K2是转向控制开关，一般把K1和K2组合在一起使用。Ro是功率较大的线绕电阻，起着检测回路电流大小的作用。
电路的操作过程是闭合K1和K2，电路正常工作，XD1、XD2、XD3以相同的频率闪动，当XD2或XD3的其中一只损坏或两只同时损坏时，振盪条件被破坏，XD1无法闪动而保持亮度不变、示意负载出现故障需及时检修。当输出C、D两端或任意一只灯泡两端及其回路出现短路或过载现象时，保护电路马上动作，把回路电流截断。待故障排除后，重新开启K1和K2，电路恢复正常工作。
构成其中的电路〔A〕是一种稳压性能较好、电路总增益较高，损耗较少的集电极输出型稳压电路。电源调整管、开关管由T1、T2组成。采用这样的连接方法，其目的是只要向T2提供一个变化的较小基极电流，便可在T1的集电极得到一个很大的同样变化的输出电流，而这种变化的电流是一种由小到大缓慢上升的电流，产生这种变化的电流是由T4控制T3实现；另外，在满负载输出的情况下，T1的深饱和压降Uce1可以低到仅一个Ube1压降以下，从而大大降低T1的功耗和壳温。电路的稳压过程是输入电压Uab经R6向T2提供基极电流使T2导通，T2导通后，经R7回路向T1输送较大的基极激励电流使T1导通，随着T1的导通，输出电压Ucd迅速升起，把稳压管Dw击穿导电，从而将整个稳压电路很快稳定下来。输出端C、D间的最高稳定电压是Ucd＝Ube3＋Udw、因T3的Ube3约是0.6至0.7伏，所以Ucd主要取决于Dw的稳压值Udw，Dw的工作电流由R9提供。输出的最大电流Io取决于R7的大小。当Uab下降到引起Ucd＜Ube3＋Udw时，Dw因无法击穿导电，T3截止，T2和T1的基极电流增大，当增大到足以激励T1进入深饱和导通的程度，输入电压与输出电压之差Uab－Ucd＝Uce1＋IoRo最低，T1的功耗最小、压降Uce1和管壳的温度也最低。电路中，Udw的选择可使其等于或稍为接近负载闪光灯泡XD2、XD3的标称电压值，这样，当Uab较高时，闪光器电路中T1的Uce1升高。电路工作在线性稳压的开关状态；当Uab等于或低于额定电压时，T1因深度饱和导通其Uce1很低，T1工作在接近理想的开关状态。
构成其中的电路〔B〕是建立在电路〔A〕的基础上，通过T4与之配合，共同完成其控制的功能。电路的工作过程如下T1与T4构成一个反相开关T4截止时，T1、T2通过R6导通；T4导通时则因其集电极电流较大，致使T3导通，T1、T2因得不到足够的基极激励电流而被迫处于截止状态。容量较大的电容C2与R1、R2、R4联合组成限制调整管起动电流的延时网络，它们在电路启动期间，阻止T2基极电流的急剧增长，使T1的集电极输出电压不能突升，只能随着C2两端电压的变化而变化，由于C2充电时两端的电压是按指数规律上升的，因此，输出电压只能逐渐地上升到限定值，使电路工作在软启动的过程。在T4导通期间(T1截止)，电源Uab经T4的e、b极和R1向T4提供基极电流Ib4，Ib4一部份通过R2、R3流到T2的集电极，另一部份通过R2流向了电容C2，向C2充电，随着时间的增长，C2上电压不断增大，T4的基极电位也不断地相应提高，T4的基射极电压便不断减小，待到此电压值小到等于T4的临界导通电压时，T4即开始进入截止状态，T4的集电极电流减小使T1、T2开始有点导通，T1的集射极电压便开始减小、由于C2上电压不能突变，逐使T4的基极电位进一步提高，这是一个强烈的正反馈过程，结果使T4迅速进入截止状态，T1迅速进入导通状态。以后，电容C2通过R3、T2、R7、C3、Ro、T1、R4放电，C2上电压不断减小，T4基极电位便不断增大，待到此电压值等于其临界导通电压时，T4又开始进入导通状态，与上述类似，由于C2的正反馈作用使T4迅速进入导通状态。T1迅速进入截止状态。如此周而复始形成了自激振盪。在振盪过程中，如果Uab上升，C2的充电时间随之加快，因Ucd不变，T2的集射极压降则随之增大，而C2的放电时间相应延长，这样，C2充放电时间的变化在一定程度上受到了相互的制约。电路中，电容C2的充电时间决定了T1的截止时间、电容C2的放电时间则决定了T1的导通时间。通过合理选取C2的充放电时间，可使灯泡的闪动频率和亮灭的时间比控制在使用规定的范围内。为了克服灯泡的灯丝在每次闪动过程中冷热温差较大的现象，在亮灭清晰的前提下，可调整灯泡的每次熄灭电压不等于零而维持在一个合适且较低的范围内。
为了防止电源在使用过程中出现过载或短路而引起电路元器件的损坏，设置了控制电路，该电路通过由T4管组成的回路电流检测网络，同时实现了对电路的振盪与截止，过载保护和故障监察显示的控制。该电路由T1、T4、Ro、R1、R2、R3、C1组成。C1在电路中主要滤除干扰电压对监察显示的影响，同时与R2配合，使电路刚通时的软启动时间延长。T1的作用是为R1、R2、R3提供一个简单的基射极稳压源Ube1，通过R1、R2、R3把Ube1进行分压后建立起Ur1Ur1＝Ube1·R1／R3＋R2＋R1，一般选取Ube1＞Ube4，当Ube1＜Ube4时，可用二极管串联在T1的基极输入端，使Ur1提高。Ur1的作用是为T4提供一个稳定的基极偏压，并且与IoRo配合，检测回路电流的变化和控制着T4的导通与截止在满负载输出的情况下，回路电流增大，检测电阻Ro两端的压降IoRo上升到T4的导通电压，T4导通，电路起振并正常工作；在输出端发生短路或过载的情况下，T4保持导通不变，结果使电源的输出端电流被限制在一定的数值，保护了T1不致因过流而遭损坏；在负载XD2、XD3其中一只或两只同时损坏的情况下，回路电流减小，IoRo下降到T4的导通电压以下，T4截止，T1保持导通不变，电路无法振盪，监察指示灯XD1一直发亮，发出了负载存在故障的信号，当故障消除后，重新开启K1和K2、电路就可恢复正常的工作。电路中，由于设置了Ur1，使T4同时起到了保护和监察控制的双重作用，另外，降低了T4的导通电压限值和对IoRo的要求，使电源的输入与输出电压差减小，电源的转换效率提高。
构成其中的电路〔C〕是一种延时式电压输出电路，其与上述的电路〔A〕和电路〔B〕配合，共同完成截流保护的功能。设置该电路的目的，主要是使T1的散热面积可以减小到最低的程度和实现闪光器的外观体积小型化。由于T1在控流的工作状态下比正常的工作状态下功耗大，当通电的时间较长，必需增设较大的散热板面积和闪光器的外壳体积，增置电路〔C〕后，T1的散热面积则主要取决于T1正常工作时的最大功耗。电路的工作过程是闭合K1和K2，电容C4经电阻R9充电，因C4的充电时间大于C2的充电时间，在电路的每次启动期间，C4两端的电压不足以使D1和D2导通，对电路的启动不造成影响，当电源一旦短路或过载，Ucd迅速下降，Uce1迅速上升，T1进入控流的状态，C4两端电压上升，当升高到D1和D2的导通电压以后，D1和D2导电，T4的集电极电流增大并激励T3饱和导通，从而将T1的回路电流彻底截断。如果K1和K2保持闭合，这种截断状态就保持不变，只有当故障消除后，重新开启K1和K2，电路才能正常工作。电路中的D1和D2，可根据实际使用要求进行加减，也可用稳压二极管或发光二极管代替。
附图2与附
图1电路的结构原理相同，不同之处主要在于稳压电路〔A〕和截流保护辅助电路〔C〕的组成形式有所区别。
参照附图2，稳压电路〔A〕包括三极管T1、T2、T3、电阻R5、R6、R7、R8、R9、电容C3，稳压二极管Dw。电路中T3的导通与截止，同样是由T4所控制，T2的基极电流大小由T3控制，当T4截止，T2、T3导通；当T4饱和导通，T3、T2截止，输出电压Ucd的高低，不是取决于Dw的稳压值，而是主要取决于Dw和R8、R9的分压比，改变分压比，可改变Ucd，这样，对于选取稳压管和调整输出电压都较为容易。当Ucd较低时，Dw可用发光二极管或数只整流二极管串联代替。截流保护辅助电路〔C〕包括发光二极管D1、整流二极管D2、电阻R10、R11、电容C4。电路中，增设D1和R10的目的，主要是在D1的两端建立一个稳定的电压，避免输入电压的大幅度变化而造成对启动电路的影响，使闪光器可以在较大的电压变化范围内可靠地工作；其次，当负载短路或过载时，D1就会一直发亮，发出电路存在故障的信号；另外，C4的电容量和体积可以减小。电路中的D1，也可用稳压管或数只整流二极管串联代替，起着单一的稳压作用。
电路中起电源调整、开关作用的T1管，宜选用集射极饱和压降较小的金属壳封或塑料壳封大功率管，集电极的最大工作电流需达到负载所需功率的要求。因车辆的转向时间一般都较短，所以T1的壳温也较低，为了使T1可以长时间处于超限额的输入电压下连续工作，可通过在其管壳加装一小块面积合适的散热板，以提高其散热的能力。在T1管的电流放大倍数较小而电路所需的输出电流又较大的情况下，可通过将T2管复合加以解决，或选用单一结构的复合管直接代替。
为了使电路〔A〕具有软启动的特性，除了可以通过电路〔B〕对其进行间接控制外，还可以通过在T2管的基极设置一个由电阻和电容组成的延时网络对其进行直接的控制，使其具有同样的软启动性能。
附
图1和附图2的电路中，稳压电路〔A〕部份和控制电路〔B〕部份可由具有相同功能的半导体集成电路组成；也可由具有相同或相似功能的半导体集成电路与适当的分立元器件相互组成，这样，有利于电路的组装和调试以及结构的小型化。
以上的闪光器电路，可适用于蓄电池负极搭铁的各种车辆，对于蓄电池正极搭铁的车辆，电路中带有极性的元器件需作相应的改动。该闪光器电路也可应用于其它具有相同或相似工作特性的控制电路或装置，使该控制电路或装置具有同样的特性和功能。还可在闪光器的输出端并接一只压电陶瓷蜂鸣器或电磁喇叭，利用它们的声响效果起到辅助转向提示的作用。
本发明中所提供的保护式无触点转向信号闪光器，就是象以上所描述的那样组成，在实现了闪光器的无触点结构的同时，还具有闪光频率稳定、耐振动、寿命长；具有短路过载保护和故障监察显示以及闪光灯泡的使用寿命可成倍地延长等优点。且使电路中的T1管同时起到了电源调整管和电源无触点开关管的双重作用，使T4管同时起到了过载保护、欠载故障监察显示和电路的软启动过程控制的双重作用，使得电容C2同时兼顾了振盪频率和软启动延时的调整作用。因该闪光器没有机械触点所特有的电火花幅射干扰现象，因而其外壳可由塑料制成。闪光器电路中所有的元器件可通过印刷线路板集装于由塑料或金属制成的壳体中，也可将蜂鸣器电路同时组装在一起，并使蜂鸣器的声响可直接传出壳体外，把电路中的输入端A和输出端C通过接线脚或接线座引出壳体外，使其中的A端接电源的输入端，C端接负载闪光灯泡或喇叭，把接地搭铁的B和D端通过接线脚或接线座也引出壳体外，或直接与固定壳体的金属支撑座相连接，并使其可靠地接触和固定在车辆的金属搭铁处，这样，闪光器就能够长期可靠地正常工作，达到转弯示向的目的。
权利要求1.一种机动车辆用的转向信号闪光器，特别是一种由晶体管组成的无触点转向信号闪光器，该闪光器电路是由稳压电路[A]部份、监察控制电路[B]部份、截流保护辅助电路[C]部份组成，构成其中的电路[B]是建立在电路[A]的基础上，通过T4管与T3管的相互连结，完成其监察控制的性能；构成其中的电路[A]是通过了电路[B]的控制作用，完成其电路的振荡开关、启动与截止的性能；构成其中的电路[C]是建立在电路[A]和电路[B]的基础上，通过了T4管与D1、D2管的相互连结，完成其截流辅助保护的性能，其特征在于a、所述的闪光器电路，是一种设有回路电流检测且带有过载过流保护和负载灯泡保护以及负载故障监察显示等特性的软启动稳压输出式振荡开关电路；b、在该振荡开关电路中的负载闪光灯泡，是工作于软启动的开关状态和工作于稳定的限额电压开关状态。
2.根据权利要求〔1〕所述的闪光器电路，其特征在于其中的稳压电路〔A〕，是一种主要由T1、T2、T3等组成且设有限制T2管的基极启动电流总是缓慢地上升到限定值而使电路具有软启动特性的集电极输出型稳压电路，电路中的负载总是串联在T1管的集电极与接地公共点之间。
3.根据权利要求〔2〕所述的稳压电路，其特征在于该电路中的T1管同时工作于电源调整和电源无触点开关的双重状态，且当其深度饱和导通时，具有集射极饱和压降很小的特性。
4.根据权利要求〔1〕所述的闪光器电路，其特征在于其中的监察控制电路〔B〕，是通过由T4管组成的延时网络实现了对稳压电路〔A〕的软启动过程的控制；通过由T4管组成的回路电流检测网络实现了对电路的振盪与截止、过载保护和负载故障监察显示的控制。
5.根据权利要求〔4〕所述的监察控制电路，其特征在于该电路中对T4管设置了一个稳定的基极偏压Ur1，该Ur1是通过T1管的基射极压降经分压后组成。
6.根据权利要求〔1〕所述的闪光器电路，其特征在于其中的截流保护辅助电路〔C〕，是一种延时式电压输出电路。
7.根据权利要求〔6〕所述的延时式电压输出电路，其特征在于该电路也可以是一种带有稳压功能的延时式电压输出电路。
8.根据权利要求〔1〕所述的闪光器，其特征在于该闪光器的输出端可以并接一只起着转向提示作用的压电陶瓷蜂鸣器或电磁喇叭。
专利摘要本实用新型中的保护式无触点转向信号闪光器，是一种涉及机动车辆转弯时示向用的闪光器。该器主要解决机械转向信号闪光器在使用过程中所存在的闪光频率不稳定，机械结构容易损坏等问题。该器是由带有短路过载保护和灯泡保护特性的晶体管稳压输出式振荡开关电路组成，其具有闪光频率稳定和负载故障监察显示以及闪光灯泡的使用寿命可成倍地延长等优点。其使用方法与普通的机械式闪光器相同。
文档编号B60Q1/34GK2034546SQ8820540
公开日1989年3月22日 申请日期1988年5月8日 优先权日1988年5月8日
发明者黄照朝 申请人:黄照朝