专利名称：点火电路浮动供电检测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电路供电浮动切换技术。
背景技术：
发动机点火电路一般由控制电路、驱动电路、点火回路、检测电路、辅助电源、点火器等组成(点火电路原理框图见图1)。检测电路用来检测点火回路和点火器工作是否正常(检测电路工作原理电路图见图2)，检测电路主要由比较器构成。由于比较器输入端采集的电压为0V，5V和27V三种，检测电路只在输入端为OV和5V情况下，测试输出值才被控制电路采集，当输入端为27V时，测试输出值不被控制电路采集。点火电路外部提供两种电源，一种是工作电源为直流5V，一种是用于点火的充电电源，充电电源有三种状态电源断开状态，即不供电；5V电源供电状态，即点火回路测试状态；27V电源供电状态，即正常工作状态。由比较器的工作原理可知，工作电压必须大于等于输入端的电压，比较器才不会损坏。现有的点火电路中的检测电路比较器供电是由30V供电，30V由辅助电源将5V升压至 30V，这样就满足比较器的工作条件。能够使点火器桥丝发热完成发动机点火的工作电压为 17V左右，从安全性角度讲，在检测过程中出现30V属于不安全电压值，这样对点火电路的安全性可靠性造成影响，另一方面增加辅助电源来给比较器供电，也增加了电路的复杂度， 增加了许多元器件，降低了电路的可靠性，还有就是辅助电源为开关电源，由于开关电源内部含有开关三极管、整流及续流二极管和功率电感，这些器件均在高电压、大电流和高频下工作，而且工作的电压和电流波形多为方波，由此会产生很强的开关噪声，对自身电路和外界设备造成电磁干扰。
发明内容
为了克服现有技术影响点火电路可靠性、电路复杂且存在强开关噪声等不足，本发明提供一种点火电路浮动供电检测电路，可以大大提高点火电路在检测过程中的安全性，简化了电路，降低了电路成本，提高了电路可靠性。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是包括两个二极管和一个比较器，5V 是外部提供的5V工作电源，0/5/27V是外部提供的充电端电源，外部充电端电源有三种电压，分别为0V、5V、27V，这两种电源是共地的。比较器工作由两种电压供电，一种是5V工作电源供电，一种是由充电端电源给比较器供电。5V与二极管Vl的阳极连接，二极管Vl的阴极与比较器的VCC正管脚连接，0/5/27V与二极管V2的阳极连接，二极管V2的阴极与比较器VCC正管脚连接，两个电源的地连接到比较器的VCC负管脚上。当点火电路处于检测工作状态时，比较器同向输入端的电压在4. 5V，5V通过二极管Vl阴极给比较器VCC正管脚供电，二极管V2处于反向截止状态；当正式点火时，充电端电压为27V，比较器同向输入端的电压在26. 5V，27V通过二极管V2阴极给比较器VCC正管脚供电，二极管Vl处于反向截止状态。这样比较器工作电压始终大于等于比较器输入端电压，满足比较器工作条件，不会使比较器损坏。5V接到电阻R4的一端，电阻R4的另一端接到比较器反向输入端和电阻R5的一端，R5的另一端接到电源地上。比较器反向输入端是通过两个电阻R4和R5的分压作为一个基准电压来与同向输入端的电压比较，若同向输入端的电压大于反向输入端的电压， 则输出端为高，同向输入端的电压小于反向输入端的电压，则输出端为低。5V与电阻R6的一端连接，R6的另一端连接到比较器输出端上，给输出提供驱动电流。本发明还可以扩展到其他方式的浮动供电电路中，如5V是外部提供的5V工作电源，0/5/27V是外部提供的充电端电源，外部充电端有三种电压为0V、5V、27V，这两种电源是共地的。比较器工作由两种电压供电，一种是5V工作电源供电，一种是由充电端电压给比较器供电，5V与场效应管V3的漏极连接，源极与比较器VCC正管脚连接，0/5/27V与场效应管V4的漏极连接，场效应管V4的源极与比较器VCC正管脚连接，两个电源的地连接到比较器的VCC负管脚上。当点火电路处于检测工作状态时，比较器同向输入端的电压为4. 5V, 给场效应管V3栅极5V控制信号，给场效应管V4栅极OV控制信号，5V通过场效应管V3给比较器VCC正供电，场效应管V4处于断开状态；当充电端电压为27V，比较器同向输入端的电压在26. 5V,给场效应管V4栅极5V控制信号，给场效应管V3栅极OV控制信号，27V通过场效应管V4给比较器VCC正供电，场效应管V3处于断开状态。这样比较器工作电压始终大于等于比较器输入端电压，满足比较器工作条件，不会使比较器损坏。比较器VCC正管脚接到电阻R7的一端，电阻R7的另一端接到比较器反向输入端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接到电源地上。5V与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端连接到比较器输出端上， 给输出提供驱动电流。本发明可由多个场效应管控制多个电源浮动供电，每个电源与一个场效应管的漏极连接，场效应管的源极与电路连接，当场效应管的栅极得到一个开启电压信号，场效应管就处于导通状态，该路电源就给电路供电。本发明的有益效果是原点火电路检测电路供电由升压电路提供，升压电路部分共有元器件10只，现在浮动供电只需要二只二极管或场效应管就可以解决点火电路检测电路供电问题，解决原点火电路在检测过程中存在的不安全因素，并且对于点火电路而言， 减少了元器件的数量和种类，提高了点火控制电路的可靠性。本发明解决了原升压电路存在高频开关电磁干扰，对于点火电路自身和外界都会造成影响的不足，且由于点火电路在功能不变的情况下，通过改进简化电路，降低了成本，提高了产品的可靠性，在焊接，调试， 试验过程中减少了升压电路工序。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是点火电路原理框图；图2是原检测电路原理图；图3是浮动供电检测电路原理图；图4是浮动供电场效应管控制原理图一；图5是浮动供电场效应管控制原理图二。
具体实施方式
实施实例一某型号点火电路，已知外部提供工作电源电压为5V，充电电源为27V，任务要求点火电路中除上述状态的电源以外不得出现其它高于5V的第三种直流电源。检测电路采集的电压为0V，5V和27V三种，检测电路只在输入端为OV和5V情况下，测试输出值才被控制电路采集，当输入端为27V时，测试输出值不被控制电路采集。针对以上情况，可采用本发明对检测电路供电(见图3)，当点火电路处在检测状态下时，由5V工作电源通过二极管Vl (型号为1N4148)给比较器LM139供电，当点火电路处于点火充电状态下时，由充电端27V电源通过二极管V2(型号为1N4148)给比较器供电， 这样比较器供电端电压始终处于比输入端电压大的情况下，不会使比较器损坏。电阻Rl的阻值为1. 3k，电阻R2的阻值为5. Ik,所以5V经过两个电阻分压后给比较器LM139的反向输入端的基准电压为4V，所以当比较器同向端电压高于4V，那么比较器输出为高；当比较器同向端电压低于4V，那么比较器输出为低。比较器输出R6为上拉电阻，阻值为10k。实施实例二某型号点火电路，已知外部提供工作电源电压为5V，充电电源为27V，任务要求点火电路中除上述状态的电源以外不得出现其它高于5V的第三种直流电源。如图4所示，检测电路采集的电压为0V，5V和27V三种，检测电路在输入端为0V，5V和27V情况下，测试输出值被控制电路采集。当点火电路处在检测状态下时，由5V工作电源通过场效应管V3(型号为IRF3205SR)给比较器LM139供电，当点火电路处于点火充电状态下时，由充电端27V 电源通过场效应管V4(型号为IRF3205SR)给比较器供电，这样比较器供电端电压始终处于比输入端电压大的情况下，不会使比较器损坏。电阻Rl的阻值为1.31^，电阻1 2的阻值为 5. Ik。当电压5V经过两个电阻分压后给比较器LM139的反向输入端的基准电压为4V，所以当比较器同向端电压高于4V，那么比较器输出为高；当比较器同向端电压低于4V，那么比较器输出为低。当电压27V经过两个电阻分压后给比较器LM139的反向输入端的基准电压为21. 5V，所以当比较器同向端电压高于21. 5V，那么比较器输出为高；当比较器同向端电压低于21. 5V，那么比较器输出为低。比较器输出R6为上拉电阻，阻值为10k。实施实例三某型号传感器电路，已知外部检测的电压信号为5V信号、12V信号和28V信号，检测电路需要根据外部检测电压信号的不同来切换给电路提供不同电压的供电电源。如图 5所示，当检测电压信号为5V时，给信号3高电平5V，电源一 9V通过场效应管V5 (型号为 IRF3205SR)给电路供电；当检测电压信号为12V时，给信号4高电平5V，电源二 15V通过场效应管V6(型号为IRF3205SR)给电路供电；当检测电压信号为28V时，给信号5高电平 5V，电源二 30V通过场效应管V7(型号为IRF3205SR)给电路供电。这样就完成了供电电源切换的功能。
权利要求
1.一种点火电路浮动供电检测电路，包括两个二极管和一个比较器，其特征在于比较器由5V工作电源和0/5/27V充电端电源供电，5V工作电源与二极管Vl的阳极连接，二极管Vl的阴极与比较器的VCC正管脚连接，0/5/27V充电端电源与二极管V2的阳极连接，二极管V2的阴极与比较器VCC正管脚连接，两个电源的地连接到比较器的VCC负管脚上；5V 工作电源接到电阻R4的一端，电阻R4的另一端接到比较器反向输入端和电阻R5的一端， 电阻R5的另一端接到电源地上，5V工作电源与电阻R6的一端连接，R6的另一端连接到比较器输出端上。
2.根据权利要求1所述的点火电路浮动供电检测电路，其特征在于所述的二极管用场效应管代替，5V工作电源与场效应管V3的漏极连接，源极与比较器VCC正管脚连接， 0/5/27V充电端电源与场效应管V4的漏极连接，场效应管V4的源极与比较器VCC正管脚连接，场效应管V3和场效应管V4的栅极分别连接控制信号，比较器VCC正管脚接到电阻R7 的一端，电阻R7的另一端接到比较器反向输入端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接到电源地上。
3.根据权利要求1所述的点火电路浮动供电检测电路，其特征在于所述的场效应管控制多个电源浮动供电，每个电源与一个场效应管的漏极连接，场效应管的源极与电路连接，当场效应管的栅极得到一个开启电压信号，场效应管就处于导通状态，该路电源就给电路供电。
全文摘要
本发明公开了一种点火电路浮动供电检测电路，由5V工作电源和0/5/27V充电端电源为比较器供电，工作电源与二极管V1的阳极连接，二极管V1的阴极与比较器的VCC正管脚连接，充电端电源与二极管V2的阳极连接，二极管V2的阴极与比较器VCC正管脚连接，两个电源的地连接到比较器的VCC负管脚上；工作电源接到电阻R4的一端，电阻R4的另一端接到比较器反向输入端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接到电源地上，工作电源与电阻R6的一端连接，R6的另一端连接到比较器输出端上。本发明可以大大提高点火电路在检测过程中的安全性，简化了电路，降低了电路成本，提高了电路可靠性。
文档编号G01R31/00GK102338836SQ20111028516
公开日2012年2月1日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者何军, 孙柯, 王省科 申请人:中国航天科工集团第二研究院二一〇所