专利名称：机动车通用型电磁式电源总开关的制作方法
技术领域：
本实用新型是机动车通用型的电磁式电源总开关。
现有的电磁式电源总开关是非通用型，只能适用于控制电源正极(如申请号为87209991的专利)或控制电源负极(如申请号为88208773.8的专利)中的一种，这给更换电源开关及维修带来不便。
本实用新型的目的是提供一种即能控制电源正极又能控制电源负极的电磁式通用电源总开关，并使具有安全、可靠、省电等特点，给维修、更换总开关和使用带来方便。
本实用新型通用型电磁式电源总开关TDK的外形如图1，它由电源输入端1、电源输出端2，三个控制端3、4、5，壳体6，固定用支架7及壳体内部的电子控制系统8组成。图2是装于电源总开关TDK内部的电子控制系统8，电源输入端1可以接电源P正极，电源输出端2接机动车电气系统的正极，电源负极搭铁，即电源正极控制使用；电源输入端1也可以接电源P的负极，电源输出端2接搭铁，电源P正极接电气设备的正极，即电源负极控制使用。与用电设备两种不同的接线方式见图3和图4。
电源总开关TDK能工作于两种电源接线方式关键在于电子控制系统8的线路特点所决定。其特点是线路中有两套使继电器J工作的三极管开关系统，它们能自动分别工作于电源正极控制接线方式和电源负极控制接线方式，且不会损坏其中的元器件。
电子控制线路8的特征是继电器J的线包一端接电源输入端1，线包另一端同时接到NPN开关三极管T1和PNP开关三极管T2的集电极，T1的发射极搭铁，T1的基极经D7、R1接到控制端的三个二极管D1、D2、D3。电源正极控制接法中(图3)由NPN三极管T1执行使TDK通断的控制命令。T2的发射极与二极管D1、D2、D3和电压比较器MC反相输入端相连，基极通过限流电阻R2，R3连到搭铁和MC的输出端，MC的电源正极端V+搭铁，同时经D5接到同相输入端，MC的电源负极端V-经D6接于TDK的电源输入端1，同时V-分别经电阻R4、R5接于反相输入端和同相输入端。在电源负极控制接线法中(图4)，由PNP三极管T2及电压比较器MC执行使TDK通断的控制命令。二极管D1～D7，电阻R1～R5，电容C，电压比较器MC是使电子线路正常工作的元件。
电源正极控制使用时电子控制系统工作原理概述3个控制端3、4、5中任何一端有正电压输入时，正电压经R1、D7提供了T1导通的基极电流而导通，继电器J得电工作，使1-2吸合接通电源正极。在此T2集电极和发射极处于同一正电压电位，不会工作。
电源负极控制使用时工作原理概述三个控制端3、4、5无正电压输入时，电子线路8不工作，TDK处于断开状态；当3、4、5有正电压输入瞬间，(TDK还未接通的时刻)电流经D1(或D2、D3)→R4→D6至电源输入端(电源负极)1，D6导通，电压比较器MC的电源负极端V-具有了负极电位，MC的反相输入端具有了正电压的正电位，与此同时，电流另一路经外部的点火系统12(见图4)的线圈→搭铁→D5→R5→D6至电源输入端1(电源负极)，因点火系统12线圈有一定的阻抗R，R和R5串联的分压作用使电压比较器MC的同相输入端电压较低，同时这个分压作用提供了电压比较器MC的正电源V+，因反相输入端电压高于同相输入端电压而使MC输出低电平，使PNP晶体管T2导通，继电器J导通，TDK吸合接通1和2，搭铁接通了电源负极，此时T2基极电流改道经R2至电源负极(搭铁)，保证了TDK可靠吸合导通。MC的V-，V+因同处于了负极电位而停止工作。
图1。机动车通用型电磁式电源总开关TDK外形图。其中1.电源输入端接线端子；2.电源输出端接线端子；3、4、5，三个控制端接线端子；6.电源总开关TDK主体外壳；7.固定电源总开关用支架；8.安装在外壳6内部的电子控制系统。图2.电源总开关内部的电子控制系统原理图。其中1～5对应图1中的接线端子，8为装在主体内部的电子控制系统，D1～D7为二极管，T1为NPN型三极管，T2为PNP型三极管，MC为电压比较器，其中-，+分别代表电压比较器的反相和同相输入端，V-，V+分别代表电压比较器电源的负端和正端，J代表使电源总开关TDK通断的电磁继电器，其线包分别连接到1和开关三极管T1和T2的集电极，R1～R5是保证线路正常工作的电阻，C是电容。图3.是TDK按控制电源正极接法时，TDK与电气设备9～14，K及电瓶P的电连接原理图，其中9是其种型号点火开关，A、B、C、D是它的4个电接点，A是电火开关的输入端，与电瓶P正极和1相连，B与TDK的控制端3和点火系统12相连，C与起动继电器10相连，D与辅助用电系统11相连，13是尾灯，K是尾灯开关，14是全车用电负载系统，尾灯及K与5相连。TDK的电源输入端1与电源电瓶P正极相连，电源输出端2与14及K相连，电瓶P负极搭铁。图4.是TDK按控制电源负极接法时TDK与电气设备、电瓶P的电连接原理图，其中1与电瓶P的负极相连，2搭铁，点火开关9中A与电瓶P正极、K、14相连，其他连接方法与图3相同。
电源总开关TDK按控制电源正极使用时与电气设备的电连接按图3及相应的
进行。点火开关9空挡时，B、C、D均无电压，3、4、5上也无电压，TDK处于断开状态，全车用电设备均无电。9置I挡时，A-B接通，4输入正电压，TDK接通电源正极，全车通电，同时点火系统12工作；当9置II挡时，A-B-C接通，起动继电器10工作，起动后点火开关退回到I挡工作；9反旋置辅助电器11时A-D接通，TDK也保持导通，但点火系统12无电不工作。当夜间停车需尾灯13点亮时，先将9置I挡，合K，尾灯即亮，9再置空挡，尾灯仍亮；关断K后，TDK回复断开状态，全车无电，既使其他用电设备未关闭，TDK也不会接通电源，所以只要关断尾灯K，取下点火开关的钥匙，全车断电保护了电气设备。TDK在关断状态时，电子控制系统8中的晶体管虽有静态电流，但用电量极微小，大约只有10毫安以下，比电瓶的自然放电电流还小得多，所以电源总开关对电瓶也是安全的。在TDK关断时，PNP三极管T2集电极虽处于正电位状态，但发射极无正电压，所以T2也是安全的。TDK在导通状态时，由于D6处于反向偏置，电压比较器MC电源V+，V_端虽然反接，电压差很小，所以MC也是安全的，试验运行也证明了这一点。
电源总开关TDK按控制电源负极使用时，按图4接法操作，尾灯的开、关及对电气设备的保护作用同图3。TDK关断状态下，电子控制系统中的静态电流也很小。虽然TDK在起动中但未接通前的瞬间，正电压经A→点火线系统12到搭铁至T1发射极使之带正电位，但点火系统12的阻抗有降压作用，且T1有一定的抗反偏压能力，又有电子元件的保护控制能力，试验也表明这个过程中T1也是安全的，不会损坏。另外还需说明的是，由于电压比较器MC的作用，点火开关置空挡(或钥匙取下)时，其一用电设备开关处于闭合状态(尾灯开关K除外)，也不会使TDK工作产生误接通电源。
权利要求1.一种机动车电磁式电源总开关TDK，它由电源输入端1和电源输出端2，三个控制端3、4、5，壳体6，固定用支架7及壳体内的电子控制系统8组成，其特征在于电源输入端1可以接电源P的正极，2接于电气设备的正极；1也可以接电源的负极，2接搭铁，电子控制系统8继电器J的线包一端接1，另一端接NPN开关三极管T1和PNP开关三极管T2的集电极，T1的发射极搭铁，基极经D7、R1与D1、D2、D3相连，T2的发射极与D1、D2、D3及电压比较器MC的反相输入端相连，T2的基极与限流电阻R2、R3相连，R2、R3的另一端分别搭铁和接电压比较器MC的输出端，MC的电源正极端V+搭铁，并经D5接于同相输入端，MC的电源负极端V-经D6接于1，同时V-分别经R4、R5接于反相输入端和同相输入端。
专利摘要本实用新型是一种用于机动车上的通用型电磁式电源总开关，它既能用于控制电源负极的车型，也能用控制电源正极的车型，与点火开关连锁通断电瓶电源电极的负电极或正电极。当夜间停车点火开关置空挡时仍能按需要将尾灯点亮，安装此电源总开关对原车无需做任何改动。此电源总开关动作灵敏，稳定可靠，维修、安装十分方便，可达到保护电瓶和电气设备的目的。
文档编号H03K17/56GK2243141SQ9520921
公开日1996年12月18日 申请日期1995年4月20日 优先权日1995年4月20日
发明者杨生辉, 王志文, 冯明 申请人:天津特达电子有限公司