气体发动机ecu点火模块电磁干扰防护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及气体发动机ECU点火模块电磁干扰防护电路，包括串接在直流电源上的ECU点火模块和点火线圈，该点火线圈的正极端连接直流电源，负极端连接ECU点火模块，所述点火线圈正极端和负极端上分别连接有瞬态电压抑制支路；本实用新型在点火线圈正极端和负极端上分别连接瞬态电压抑制支路，该瞬态电压抑制支路均由两个反向串联的瞬态电压抑制二极管TVS构成，当遇到大的瞬态正、反向电压冲击时，两反向串联的瞬态电压抑制二极管中一个导通，一个实现电压钳位并将能量转化为热量以吸收，这样就能够实现抗正反向的瞬态脉冲，有效抑制瞬态脉冲的产生，同时切断干扰通过信号控制线进入ECU的路径，实现气体发动机ECU点火模块的保护。
【专利说明】气体发动机ECU点火模块电磁干扰防护电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及气体发动机ECU点火模块电磁干扰防护电路。
【背景技术】
[0002]在整车的实际环境中，由于受到温度、工况和其他条件的影响，发电机的输出电压很不稳定，特定情况下会产生具有较高能量的抛负载干扰脉冲，而该干扰会通过连接线束对发动机ECU产生较大的冲击，故在对ECU进行设计验证过程中，均会依据汽车电子电磁兼容标准IS07637-2/3，在ECU内部电路上分别对电源线和控制信号线进行电磁干扰保护。
[0003]根据IS07637标准对电源线和控制信号线瞬态干扰的定义，信号线电磁干扰脉冲的能量远低于电源线干扰脉冲的能量，当ECU控制信号线上存在类似电源线上高能量的干扰脉冲时，ECU无法进行自我保护。而传统的防护方法未结合系统考虑ECU驱动点火线圈带来的潜在风险。分析ECU点火模块电路原理及其所在的点火系统，ECU通过脉冲控制信号控制负载点火线圈工作，如图1所示，ECU驱动的点火线圈为大感性负载，当点火线圈供电电压不稳定时，点火线圈工作会产生高电压大能量的瞬态干扰脉冲，并通过与ECU的连接线束进入IGBT模块，由于ECU在控制信号线端无相关电磁干扰的防护，高能量干扰直接导致IGBT失效。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种气体发动机ECU点火模块电磁干扰防护电路，减少点火线圈工作时产生高能量的干扰脉冲对ECU的影响，以增强对ECU的保护，防止因外部电路不匹配，导致ECU在系统中的功能失效。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的气体发动机ECU点火模块电磁干扰防护电路，包括串接在直流电源上的ECU点火模块和点火线圈，该点火线圈的正极端连接直流电源，负极端连接E⑶点火模块，所述点火线圈正极端和负极端上分别连接有瞬态电压抑制支路。
[0006]所述瞬态电压抑制支路均由两个反向串联的瞬态电压抑制二极管TVS构成。
[0007]本实用新型的气体发动机ECU点火模块电磁干扰防护电路，在点火线圈正极端和负极端上分别连接瞬态电压抑制支路，该瞬态电压抑制支路均由两个反向串联的瞬态电压抑制二极管TVS构成，当遇到大的瞬态正、反向电压冲击时，两反向串联的瞬态电压抑制二极管中一个导通，一个实现电压钳位并将能量转化为热量以吸收，这样就能够实现抗正反向的瞬态脉冲，有效抑制瞬态脉冲的产生，同时切断干扰通过信号控制线进入ECU的路径，实现气体发动机ECU点火模块的保护。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是现有E⑶点火系统工作原理示意图；
[0009]图2是实施例的气体发动机ECU点火模块防护保护电路图；
[0010]图3是实施例的气体发动机ECU点火模块防护保护验证电路图。【具体实施方式】
[0011]气体发动机ECU点火模块电磁干扰防护电路包括串接在直流电源上的ECU点火模块和点火线圈，点火线圈的正极端连接直流电源，负极端连接ECU点火模块，点火线圈正极端和负极端上分别连接瞬态电压抑制支路，两瞬态电压抑制支路均由两个反向串联的瞬态电压抑制二极管TVS构成。如图2所不,气体发动机ECU点火模块电磁干扰防护电路包括四个瞬态抑制二极管TVS共两路保护，第二瞬态抑制二极管TVSD2的负极接点火线圈的正端节点，第二瞬态抑制二极管TVSD2的正极与第一瞬态抑制二极管TVSDl的正极相接，第一瞬态抑制二极管TVSDl的负极接公共地；第三瞬态抑制二极管TVSD3的负极接点火线圈的负端节点，第三瞬态抑制二极管TVSD3的正极与第四瞬态抑制二极管TVSD4的正极相接，第四瞬态抑制二极管TVSD4的负极接公共地。
[0012]TVS管的选型原则依据几个重要参数:可承受的反向电压Vrwm、反向崩溃电压Vbr、抑制电压Vc ;Vrwm必须大于系统的正常输入工作电压，以防止TVS管对正常输入电压进行动作；Vbr和Vc要小于被保护电路的最大耐压值，同时尽量接近该值；为防止损坏，TVS管的额定最大功率必须大于脉冲5类干扰的最大功率。
[0013]气体发动机E⑶点火模块电磁干扰防护电路工作原理:当遇到大的瞬态正向电压冲击时，第一瞬态抑制二极管TVSDl导通，第二瞬态抑制二极管TVSD2实现电压钳位，并将能量转化为热量以吸收；当遇到大的瞬态反向电压冲击时，第二瞬态抑制二极管TVSD2导通，第一瞬态抑制二极管TVSDl实现电压钳位并将能量转化为热量以吸收，这样就能够实现抗正反向的瞬态脉冲；同理，第三瞬态抑制二极管TVSD3和第四瞬态抑制二极管TVSD4组成的电路也能够实现抗正反向的瞬态脉冲。
[0014]本气体发动机ECU点火模块电磁干扰防护电路采用抑制干扰源的方式，在点火线圈连接线束正负极端与公共地间分别串入Dl和D2、D3和D4组成的保护电路，并进行电磁干扰模拟注入验证，如图3所示。
[0015]ECU通过判断点火线圈端的电压和调节线圈充电时间控制点火线圈工作，当电压偏高时，充电时间会缩短，当电压偏低时，充电时间会延长。
[0016]当点火线圈端电源波动时，ECU未检测点火线圈端的瞬态电压，仍按正常电压选择充电时间，此时，点火线圈工作时产生了高能量的瞬态脉冲，在无DI和D2、D3和D4 (抑制高电压旁路大电流的TVS保护电路)时，该瞬态脉冲通过线束传导进入ECU，导致ECU点火模块中三极管和电阻烧毁，点火功能失效；增加保护电路时，注入同样的干扰脉冲，ECU可正
常工作。
[0017]由此判断:采取的处理措施是有效的，增加的TVS器件将瞬态高电压有效抑制，且同时泄放了较大的电流，保护ECU点火模块。
【权利要求】
1.气体发动机ECU点火模块电磁干扰防护电路，包括串接在直流电源上的ECU点火模块和点火线圈，该点火线圈的正极端连接直流电源，负极端连接E⑶点火模块，其特征在于:所述点火线圈正极端和负极端上分别连接有瞬态电压抑制支路。
2.根据权利要求1所述的气体发动机ECU点火模块电磁干扰防护电路，其特征在于:所述瞬态电压抑制支路均由两个反向串联的瞬态电压抑制二极管TVS构成。
【文档编号】H02H9/04GK203522172SQ201320632886
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】危波, 彭能岭, 李振山, 王永秋, 李钰锐 申请人:郑州宇通客车股份有限公司