专利名称：一种用于避免短路失效的预热继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种继电器，尤其是一种用于避免短路失效的预热继电器。
背景技术：
汽车起动系统包括起动开关、起动继电器、起动机及预热辅助起动装置等，预热辅助起动装置在汽车起动系统中处于重要地位，汽车在低温起动时采用预热继电器控制的预热辅助起动装置对发动机进气空气进行加热，从而使发动机顺利起动。根据GB/T18325. 3-2005国家机动车污染物排放标准第三阶段限制(简称国III)，国III标准柴油发动机采用预热继电器控制电子加热器，使电子加热器温度上升高达950°C，直接对发动机进气空气进行加热，从而使发动机顺利起动。目前的预热继电器普遍采用的是电磁继电器，它会产生触点电弧火花，且触点容易损坏，特别在大电流情况下触点会出现熔 接现象，环境适应性差。此外，预热继电器受损会致使功率场效应管短路失效，使输入控制电压无法控制功率场效应管的通断，功率场效应管始終保持短路状态使输出端始終接通，整个预热辅助起动装置将持续工作。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种抗干扰性强、使功率场效应管在短路时能够及时断开的用于避免短路失效的预热继电器。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种用于避免短路失效的预热继电器，包括输入电路，输入电路的输出端与用于过滤干扰信号的延时电路的输入端相连，延时电路的输出端与输出电路的输入端相连，输出电路的输出端与温度保护电路的输入端相连。由上述技术方案可知，本实用新型利用延时电路对外界干扰信号进行过滤处理，避免了电磁波脉冲信号对预热继电器的干扰。此外，通过温度保护电路，在功率场效应管发生短路失效时产生的热量及温度保护电路产生的巨大热量可快速熔断温度保护电路，使预热继电器输出端的失效模式呈断路状态，从而保护整个预热辅助起动系统。
图I是本实用新型的接线电路框图。图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
一种用于避免短路失效的预热继电器，包括输入电路，输入电路的输出端与用于过滤干扰信号的延时电路I的输入端相连，延时电路I的输出端与输出电路的输入端相连，输出电路的输出端与温度保护电路的输入端相连，如图1、2所示。如图1、2所示，所述的输入电路的输入端与中央控制器E⑶的输出端相连，输入电路的输出端与延时电路I的输入端相连，延时电路I的输出端与隔离电路2的输入端相连，隔离电路2的输出端与输出电路的输入端相连,输出电路的输出端与温度保护电路的输入端相连，温度保护电路的输出端与电子加热器相连。所述的隔离电路2的输出端通过RC放电电路3与输出电路的输入端相连。以下结合图1、2对本实用新型作进ー步的说明。所述的输入电路包括稳压ニ极管VI，其阴极接中央控制器E⑶的输出端，其阳极与限流电阻R2的一端相连，限流电阻R2的另一端与隔离电路2的输入端相连，防反ニ极管V5的阴极接中央控制器ECU的输出端，防反ニ极管V5的阳极与隔离电路2的输入端相连，电阻Rl的两端分别接稳压ニ极管Vl的阴极、防反ニ极管V5的阴极。输入电路采用直流输入电压，稳压ニ极管VI、限流电阻R2向后续电路提供稳定的直流工作电流，防反ニ极管V5避免由于输入端正负极的反接而导致损坏预热继电器。 所述的延时电路I包括ニ极管V2，ニ极管V2的阴极分别与电阻R5的一端、ニ极管V3的阴极相连，ニ极管V3的阳极通过电阻R6与电容Cl的一端相连，电容Cl的另一端与ニ极管V2的阳极相连，电阻R5的另一端与反相器5的输入端相连，反相器5的输出端与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端分别与电阻R8的一端、三极管V4的基极相连，电阻R8的另一端与三极管V4的发射极相连，三极管V4的集电极与隔离电路2的输入端相连。在预热继电器工作状态时，ニ极管V2向反相器5提供工作电压，并对由电阻R5和电容Cl组成的RC电路进行充电，调整电阻R5和电容Cl，使充电时间，即延时时间为200ms 土 50ms，反相器5的第I引脚加电，通过两个非门电路，再经过电阻R7、R8分压，接通三极管V4，从而将输入电流信号传到隔离电路2。所述的隔离电路2包括三极管V6，三极管V6的发射极与延时电路I的输出端相连，三极管V6的集电极与电阻R9、电容C2的并联端相连，三极管V6的基极与电阻R10、电容C3的并联端相连，三极管V7的基极与电阻R9、电容C2的并联端相连，三极管V7的集电极与电阻R10、电容C3的并联端相连后接隔离变压器T的初级线圈，三极管V7的发射极与三极管V6的发射极相连，隔离变压器T的次级线圈的一端接集成整流ニ极管Dl的阳极，隔离变压器T的次级线圈的另一端接集成整流ニ极管D2的阴极，集成整流ニ极管Dl的阴极与限流电阻Rll的一端相连，限流电阻Rll的另一端与稳压管V8的阴极相连，稳压管V8的阳极与集成整流ニ极管D2的阳极相连。所述的隔离部分由三极管V6、V7，电阻R9、RlO和电容C2、C3及隔离变压器T构成的双向推挽自激振荡电路将输入直流电流信号转变为交流电流信号，采用隔离变压器T耦合隔离后，通过与隔离变压器T的次级线圈相连的两个集成整流ニ极管Dl、D2、限流电阻R11、稳压管V8为输出电路提供合理稳定的直流工作电压。所述的输出电路由四个并联的功率场效应管Q1、Q2、Q3、Q4组成。当隔离电路2提供合理稳定的直流电压时，上述四个功率场效应管正常导通；当隔离电路2不提供合理稳定的直流电压时，上述四个功率场效应管正常关断。所述的RC放电电路3由电阻R12和电容C4组成，在输出电路与隔离电路2之间加入RC放电电路3对功率场效应管进行快速放电，避免由于功率场效应管的G极由于积累电荷对预热继电器的输出电路产生损伤，保证功率场效应管的正常工作。所述的温度保护电路由温度保护器4和控制继电器K组成，温度保护器4的输入端与输出电路的输出端相连，温度保护器4的输出端与电子加热器相连,控制继电器K的输入端分别与电阻R1、防反ニ极管V5的阳极相连，控制继电器K的输出端与温度保护器4内的热敏电阻R13相连。当预热继电器损坏时，由于输出端的功率场效应管的失效模式多为短路失效，当发生功率场效应管短路失效时，输入电路无法控制预热继电器的输出电路，输出电路始終保持导通状态，整个预热辅助起动系统将持续工作，由于系统功率大，会使发动机及整车存在安全隐患。温度保护电路在预热继电器短路损坏时发热，使温度保护器4快速熔断，切断预热继电器的输出电路，避免在功率场效应管短路失效情况下整个预热辅助起动系统还持续工作的状况造成的安全隐患。温度保护器4与功率场效应管串联接入输出电路，控制继电器K控制温度保护器内热敏电阻R13电压的通断，当功率场效应管短路失效时，功率场效应管发热量増大，同时输入控制电压关闭后，功率场效应管始終处于导通状态，这时控制继电器K接通，使温度保护器4的热敏电阻R13与地形成回路，对热敏电阻R13进行通电，发热电阻将快速升温在60s内达到260°C并持续保持。当功率场效应管与热敏电阻R13发生的热量传导到温度保护器4的热熔丝且温度达到120°C时，温度保护器4的热熔丝将快速断开，使预热继电器的输出电路断开，有效的保护整个预热辅助起动装置，从而避免了预热继电器的短路失效。 综上所述，本实用新型的输入控制电流小，采用带有抗电磁脉冲干扰的延时电路1，输出电路为大功率的场效应管，且没有触点，不产生电弧火花，并且在输出电路设置了温度保护电路，在大功率场效应管短路失效时及时提供保护，断开输出电路，避免了预热继电器的短路失效，具有环境适应性强、工作可靠性高和寿命长等优点。
权利要求1.一种用于避免短路失效的预热继电器，其特征在于包括输入电路，输入电路的输出端与用于过滤干扰信号的延时电路(I)的输入端相连，延时电路(I)的输出端与输出电路的输入端相连，输出电路的输出端与温度保护电路的输入端相连。
2.根据权利要求I所述的用于避免短路失效的预热继电器，其特征在于所述的输入电路的输入端与中央控制器ECU的输出端相连,输入电路的输出端与延时电路(I)的输入端相连，延时电路(I)的输出端与隔离电路(2)的输入端相连，隔离电路(2)的输出端与输出电路的输入端相连，输出电路的输出端与温度保护电路的输入端相连，温度保护电路的输出端与电子加热器相连。
3.根据权利要求I所述的用于避免短路失效的预热继电器，其特征在于所述的隔离电路(2)的输出端通过RC放电电路(3)与输出电路的输入端相连。
4.根据权利要求2所述的用于避免短路失效的预热继电器，其特征在于所述的输入电路包括稳压ニ极管VI，其阴极接中央控制器ECU的输出端，其阳极与限流电阻R2的一端相连，限流电阻R2的另一端与隔离电路(2)的输入端相连，防反ニ极管V5的阴极接中央控制器ECU的输出端，防反ニ极管V5的阳极与隔离电路(2)的输入端相连，电阻Rl的两端分别接稳压ニ极管Vl的阴极、防反ニ极管V5的阴极。
5.根据权利要求2所述的用于避免短路失效的预热继电器，其特征在干所述的延时电路(I)包括ニ极管V2，ニ极管V2的阴极分别与电阻R5的一端、ニ极管V3的阴极相连，ニ极管V3的阳极通过电阻R6与电容Cl的一端相连，电容Cl的另一端与ニ极管V2的阳极相连，电阻R5的另一端与反相器(5)的输入端相连,反相器(5)的输出端与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端分别与电阻R8的一端、三极管V4的基极相连，电阻R8的另一端与三极管V4的发射极相连，三极管V4的集电极与隔离电路(2)的输入端相连。
6.根据权利要求2所述的用于避免短路失效的预热继电器，其特征在于所述的隔离电路(2)包括三极管V6，三极管V6的发射极与延时电路(I)的输出端相连，三极管V6的集电极与电阻R9、电容C2的并联端相连，三极管V6的基极与电阻RlO、电容C3的并联端相连，三极管V7的基极与电阻R9、电容C2的并联端相连，三极管V7的集电极与电阻RlO、电容C3的并联端相连后接隔离变压器T的初级线圈，三极管V7的发射极与三极管V6的发射极相连，隔离变压器T的次级线圈的一端接集成整流ニ极管Dl的阳极，隔离变压器T的次级线圈的另一端接集成整流ニ极管D2的阴极，集成整流ニ极管Dl的阴极与限流电阻Rll的一端相连，限流电阻Rll的另一端与稳压管V8的阴极相连，稳压管V8的阳极与集成整流ニ极管D2的阳极相连。
7.根据权利要求2所述的用于避免短路失效的预热继电器，其特征在于所述的输出电路由四个并联的功率场效应管Ql、Q2、Q3、Q4组成。
8.根据权利要求2所述的用于避免短路失效的预热继电器，其特征在于所述的温度保护电路由温度保护器(4)和控制继电器K组成，温度保护器(4)的输入端与输出电路的输出端相连，温度保护器(4)的输出端与电子加热器相连，控制继电器K的输入端分别与电阻R1、防反ニ极管V5的阳极相连，控制继电器K的输出端与温度保护器(4)内的热敏电阻R13相连。
9.根据权利要求3所述的用于避免短路失效的预热继电器，其特征在于所述的RC放电电路(3)由 电阻R12和电容C4組成。
专利摘要本实用新型涉及一种用于避免短路失效的预热继电器，包括输入电路，输入电路的输出端与用于过滤干扰信号的延时电路的输入端相连，延时电路的输出端与输出电路的输入端相连，输出电路的输出端与温度保护电路的输入端相连。本实用新型利用延时电路对外界干扰信号进行过滤处理，避免了电磁波脉冲信号对预热继电器的干扰。此外，通过温度保护电路，在功率场效应管发生短路失效时产生的热量及温度保护电路产生的巨大热量可快速熔断温度保护电路，使预热继电器输出端的失效模式呈断路状态，从而保护整个预热辅助起动系统。
文档编号H02H5/04GK202435018SQ20112053624
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者孙莲莲, 李鹏, 王智军, 赵辉, 陈志刚 申请人:信息产业部电子第四十研究所华成高新技术公司