专利名称：一种电涡流缓速器用的智能开关电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子开关电路技术领域，特别是涉及一种电涡流缓速器用的智能开关电路。
背景技术：
现有的电涡流缓速器是通过改变缓速器励磁线圈电流来控制缓速器制动力的大小。传统的缓速器励磁线圈电流的控制是通过继电器触点来实现，在缓速器工作时继电器触点需要频繁动作，这将会使带有感性大电流负载的缓速器的继电器触点拉弧烧坏，而同时继电器也无法对缓速器励磁线圈电流进行检测，因此利用继电器不能够准确的显示出缓速器的档位和起到很好的保护缓速器励磁线圈的作用。另外，由于各继电器控制的励磁线圈的工作时间不等，这也将导致各负载的经济寿命不等，使得缓速器的老化不均衡，造成电涡流缓速器整体寿命降低，使用成本升高。有鉴于此，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的电涡流缓速器用的智能开关电路，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
发明内容本实用新型的目的在于，提出一种新型结构的电涡流缓速器用的智能开关电路，所要解决的技术问题是使其通过MCU微控制器控制智能功率管从而实现缓速器励磁线圈的通断电流，并且还能够实时对车上电源电压和缓速器励磁线圈电流进行检测，使得当车上电源电压和流过的缓速器励磁线圈电流值超出正常范围时，MCU微控制器能自动关闭智能功率管的输出，以保护车上的电瓶和发电机及缓速器励磁线圈，同时缓速器的档位也可以由MCU微控制器通过对励磁线圈电流分析之后输出，非常适于实用。本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种电涡流缓速器用的智能开关电路，其包括=MCU微控制器、电源电压检测模块、智能功率管驱动模块及电流反馈模块；其中所述电源电压检测模块的输入端与电源连接检测电源电压，所述电源电压检测模块的输出端与所述MCU微控制器的输入端连接输出电源检测信号；所述MCU微控制器的输出端与所述智能功率管驱动模块的输入端连接输出的控制信号，所述智能功率管驱动模块的输出端与所述电涡流缓速器的励磁线圈连接输出电源电压；所述电流反馈模块的输入端与所述智能功率管驱动模块连接接收所述智能功率管驱动模块输出的电流反馈信号，所述电流反馈模块的输出端与所述MCU微控制器的输入端连接输出档位信号或过流信号。本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电涡流缓速器用的智能开关电路，其中电源电压检测模块包括第一电压比较器；其中所述第一电压比较器采用LM293D，所述电源通过分压电阻与所述第一电压比较器的3接脚连接，所述第一电压比较器的2接脚连接一稳压基准电源，所述第一电压比较器的I接脚与所述MCU微控制器的输入端连接，当所述第一电压比较器的3接脚检测到的所述电源的电源电压低于所述第一电压比较器的2接脚的所述稳压基准电源的基准电压时，所述第一电压比较器的I接脚输出电源报警低电平信号给所述MCU微控制器，所述MCU微控制器切断输出。前述的电涡流缓速器用的智能开关电路，其中所述第一电压比较器的I接脚与一第一上拉电阻连接作为所述电源报警低电平信号的输出端口，所述第一上拉电阻的另一端与一 5V电源的正极连接；所述第一电压比较器的2接脚与一第一电阻连接，所述第一电阻的另一端分别连接一第二电阻和一第三电阻，所述第二电阻的另一端与所述稳压基准电源的正极连接，所述第三电阻的另一端与所述稳压基准电源的负极连接；所述第一电压比较器的3接脚与一第四电阻连接，所述第四电阻的另一端分别连接一第五电阻和一第六电阻，所述第五电阻的另一端接与所述电源的正极连接，所述第六电阻的另一端连接所述电源的负极；所述第一电压比较器的4接脚连接所述5V电源的负极；所述第一电压比较器的8脚连接所述5V电源的正极；其中所述稳压基准电源的负极、所述电源的负极以及所述5V电源的负极均接地。前述的电涡流缓速器用的智能开关电路，其中所述智能功率管驱动模块包括智能功率管、三极管、二极管和电阻；其中所述智能功率管采用汽车智能功率管BTS 550P ;所述二极管包括第一至第四二极管，其中第一二极管采用瞬态抑制二极管5KP 36A，第二二极管采用瞬态抑制二极管5KP 36CA，第三二极管采用瞬态抑制二极管1.5KE 39A，第四二极管采用超快速恢复二极管30EPH03P ;所述三极管采用2SD667 ;所述智能功率管的I接脚和5接脚短接作为输出并同时连接所述第一二极管的正极、所述第四二极管的负极和所述第三二极管的负极，所述第一二极管的负极与所述电源的正极连接，所述第四二极管的正极和所述第三二极管的正极连接所述电源的负极；所述智能功率管的3接脚分别连接所述电源的正极和所述第二二极管的负极，所述第二二极管的正极连接所述电源的负极；所述智能功率管的2接脚连接一第七电阻，所述第七电阻的另一端分别连接一稳压二极管的负极和所述三极管的集电极，所述稳压二极管的正极连接所述电源的负极，所述三极管的发射极连接所述电源的负极，所述三极管的基极连接一第八电阻，所述第八电阻的另一端连接一第五二极管的负极，所述智能功率管的4接脚连接一电流检测电阻，所述电流检测电阻的另一端连接所述电源的负极，所述第五二极管的正极连接所述MCU微控制器的输出端，当所述MCU微控制器的输出端输出高电平时，所述智能功率管的I接和5接脚输出电源电压，当所述MCU微控制器的输出端输出低电平时，所述智能功率管的I接和5接脚输出低电平。前述的电涡流缓速器用的智能开关电路，其中所述电流反馈模块包括第二电压比较器和电阻；其中所述第二电压比较器采用LM293D ;所述第二电压比较器的I接脚与所述MCU微控制器的输入端连接输出所述缓速器励磁线圈的所述过流信号，所述第二电压比较器的7接脚与所述MCU微控制器的输入端连接输出指示灯档位信号；所述第二电压比较器的I接脚同时连接一第二上拉电阻，所述第二上拉电阻的另一端连接一 5V电源的正极；所述第二电压比较器的2接脚连接一第九电阻，所述第九电阻的另一端分别连接一第十电阻和一第十一电阻，所述第十电阻的另一端接所述5V电源的正极，所述第十一电阻的另一端接所述5V电源的负极；所述第二电压比较器的3接脚连接一第十二电阻，所述第十二电阻的另一端连接所述智能功率管的4接脚；所述第二电压比较器的4接脚连接所述5V电源的负极；所述第二电压比较器的5脚连接一第十三电阻，所述第十三电阻的另一端连接所述智能功率管的4接脚；所述第二电压比较器的6接脚连接一第十四电阻，所述第十四电阻的另一端分别连接一第十五电阻和一第十六电阻，所述第十五电阻的另一端连接所述5V电源的正极，所述第十六电阻的另一端连接所述5V电源的负极；所述第二电压比较器的7接脚和一第三上拉电阻连接，所述第三上拉电阻的另一端连接所述5V电源的正极；所述第二电压比较器的8接脚连接所述5V电源的正极；其中所述5V电源的负极接地。本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型一种电涡流缓速器用的智能开关电路至少具有下列优点及有益效果本实用新型的电涡流缓速器用的智能开关电路，利用MCU微控制器控制智能功率管作为电子开关，实现对缓速器励磁线圈电流的控制；同时它还能够对汽车电瓶电压和缓速器励磁线圈电流进行检测，当电瓶电压低于设定值时，其电源电压检测模块输出给MCU微控制器的电平信号由高电平变为低电平，而当缓速器励磁线圈电流大于正常值时，其电流反馈模块会输出缓速器线圈过流信号、输出给MCU微控制器的电平信号由低电平变成高电平，当上述两种情况发生时，MCU微控制器都关断智能功率管的控制信号；如果缓速器励磁线圈电流在正常的工作范围内时，电流反馈模块的档位指示灯信号输出高电平，则MCU微控制器输出相应的档位指示信号。综上所述，本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本实用新型一种电涡流缓速器用的智能开关电路的结构图。图2是本实用新型一较佳实施例的一种电涡流缓速器用的智能开关电路的电源电压检测模块的电路图。图3是本实用新型一较佳实施例的一种电涡流缓速器用的智能开关电路的智能功率管驱动模块的电路图。图4A-图4B是本实用新型一较佳实施例的一种电涡流缓速器用的智能开关电路的电路电流反馈模块的电路图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种电涡流缓速器用的智能开关电路其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，应当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。请参阅图1所示，是本实用新型一种电涡流缓速器用的智能开关电路的结构图。本实用新型的电涡流缓速器用的智能开关电路主要由MCU微控制器10、电源电压检测模块20、智能功率管驱动模块30和电流反馈模块40构成。其中，电源电压检测模块20的输入端与电源连接检测电源电压，电源电压检测模块20的输出端与MCU微控制器10的输入端连接输出电源检测信号；MCU微控制器10的输出端与智能功率管驱动模块30的输入端连接输出的控制信号，智能功率管驱动模块30的输出端与电涡流缓速器的励磁线圈连接输出电源电压；电流反馈模块40的输入端与智能功率管驱动模块30连接接收智能功率管驱动模块30输出的电流反馈信号，电流反馈模块40的输出端与MCU微控制器10的输入端连接输出档位信号或过流信号。本实用新型的电涡流缓速器用的智能开关电路的电源电压检测模块主要是用于检测汽车电瓶的电压，当电源电压检测模块20检测到的汽车电瓶电压低于一定值时，电源电压检测模块20输出一个低电平给MCU微控制器10，MCU微控制器10即关断输出以保护汽车电瓶和汽车发动机；当MCU微控制器10输出的控制信号为高电平时，智能功率管驱动模块30会输出电源电压给电涡流缓速器的励磁线圈，当MCU微控制器10输出的控制信号为低电平时，智能功率管驱动模块30不输出电压，同时智能功率管驱动模块30会输出电流检测信号给电流反馈模块40 ；电流反馈模块40主要由双电压比较器组成，一个电压比较器电路检测智能功率管驱动模块30输出的电流，只有当输出的电流大于一定值时，电压比较器的输出才会翻转，并送入MCU微控制器10,从而MCU微控制器10输出相应的档位显示，另一个电压比较器也是检测智能功率管驱动模块30输出的电流，当输出的电流大于正常范围时，电压比较器的输出才会翻转，并送入MCU微控制器10,从而MCU微控制器10关断智能功率管驱动模块30的输出。请参阅图2所示，是本实用新型一较佳实施例的一种电涡流缓速器用的智能开关电路的电源电压检测模块的电路图。本实用新型的电源电压检测模块20包括第一电压比较器U15 ;其中第一电压比较器U15采用LM293D，电源通过分压电阻与第一电压比较器U15的3接脚连接，第一电压比较器U15的2接脚连接一稳压基准电源，第一电压比较器U15的I接脚与MCU微控制器10的输入端连接，当电源电压将低使第一电压比较器U15的3接脚检测到的电源的电源电压低于第一电压比较器U15的2接脚的稳压基准电源的基准电压时，第一电压比较器U15的I接脚输出电源报警低电平信号给MCU微控制器10,MCU微控制器10切断输出。电源电压检测模块20的具体电路连接如下第一电压比较器U15的I接脚与一第一上拉电阻R57连接作为电源报警低电平信号的输出端口，第一上拉电阻R57的另一端与一 5V电源的正极连接；第一电压比较器U15的2接脚与一第一电阻连接R72，第一电阻R72的另一端分别连接一第二电阻R56和一第三电阻R64，第二电阻R56的另一端与稳压基准电源的正极连接，第三电阻R64的另一端与稳压基准电源的负极连接；第一电压比较器U15的3接脚与一第四电阻R60连接，第四电阻R60的另一端分别连接一第五电阻R55和一第六电阻R63,第五电阻R55的另一端接与电源的正极连接，第六电阻R63的另一端连接电源的负极；第一电压比较器U15的4接脚连接5V电源的负极；第一电压比较器U15的8脚连接5V电源的正极；其中稳压基准电源的负极、电源的负极以及5V电源的负极均接地。请参阅图3所示，是本实用新型一较佳实施例的一种电涡流缓速器用的智能开关电路的智能功率管驱动模块的电路图。本实用新型的智能功率管驱动模块30以智能功率管U3为核心，其包括智能功率管U3、三极管Q2、二极管和电阻；其中智能功率管U3采用Infineon公司的汽车智能功率管BTS550P ;二极管包括第一至第四二极管D5、D17、D18及D7，其中第一二极管D5采用TAITR0N公司的瞬态抑制二极管5KP36A，第二二极管D17采用TAITR0N公司的瞬态抑制二极管5KP36CA，第三二极管D18采用TAITR0N公司的瞬态抑制二极管1. 5KE39A，第四二极管D7采用INTERNATIONAL公司的超快速恢复二极管30EPH03P ;三极管Q2采用2SD667 ;智能功率管U3的I接脚和5接脚短接作为输出并同时连接第一二极管D5的正极、第四二极管D7的负极和第三二极管D18的负极，第一二极管D5的负极与电源的正极连接，第四二极管D7的正极和第三二极管D18的正极连接电源的负极；智能功率管U3的3接脚分别连接电源的正极和第二二极管D17的负极，第二二极管D17的正极连接电源的负极；智能功率管U3的2接脚连接一第七电阻R12，第七电阻R12的另一端分别连
接一稳压二极管D6的负极和三极管Q2的集电极，稳压二极管D6的正极连接电源的负极，三极管Q2的发射极连接电源的负极，三极管Q2的基极连接一第八电阻R16，第八电阻R16的另一端连接一第五二极管D25的负极，智能功率管U3的4接脚连接一电流检测电阻R17，电流检测电阻R17的另一端连接电源的负极，第五二极管D25的正极连接MCU微控制器10的输出端，当MCU微控制器10的输出端输出高电平时，智能功率管U3的I接和5接脚输出电源电压，当MCU微控制器10的输出端输出低电平时，智能功率管U3的I接和5接脚输出低电平。请参阅图4A-图4B所示，是本实用新型一较佳实施例的一种电涡流缓速器用的智能开关电路的电路电流反馈模块的电路图。本实用新型的电流反馈模块40包括第二电压比较器U2和电阻；其中第二电压比较器U2采用LM293D;第二电压比较器U2的I接脚与MCU微控制器10的输入端连接输出缓速器励磁线圈的过流信号，第二电压比较器U2的7接脚与述MCU微控制器10的输入端连接输出指示灯档位信号；第二电压比较器U2的I接脚同时连接一第二上拉电阻R8，第二上拉电阻R8的另一端连接一 5V电源的正极；第二电压比较器U2的2接脚连接一第九电阻R3，第九电阻R3的另一端分别连接一第十电阻R6和一第H^一电阻R13，第十电阻R6的另一端接5V电源的正极，第i^一电阻R13的另一端接5V电源的负极；第二电压比较器U2的3接脚连接一第十二电阻R10，第十二电阻RlO的另一端连接智能功率管U3的4接脚；第二电压比较器U2的4接脚连接5V电源的负极；第二电压比较器U2的5脚连接一第十三电阻R11，第十三电阻Rll的另一端连接智能功率管U3的4接脚；第二电压比较器U2的6接脚连接一第十四电阻R65，第十四电阻R65的另一端分别连接一第十五电阻R7和一第十六电阻R14，第十五电阻R7的另一端连接5V电源的正极，第十六电阻R14的另一端连接5V电源的负极；第二电压比较器U2的7接脚和一第三上拉电阻R9连接，第三上拉电阻R9的另一端连接5V电源的正极；第二电压比较器U2的8接脚连接5V电源的正极；其中5V电源的负极接地。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种电涡流缓速器用的智能开关电路，其特征在于其包括:MCU微控制器、电源电压检测模块、智能功率管驱动模块及电流反馈模块；其中所述电源电压检测模块的输入端与电源连接检测电源电压，所述电源电压检测模块的输出端与所述MCU微控制器的输入端连接输出电源检测信号；所述MCU微控制器的输出端与所述智能功率管驱动模块的输入端连接输出的控制信号，所述智能功率管驱动模块的输出端与所述电涡流缓速器的励磁线圈连接输出电源电压；所述电流反馈模块的输入端与所述智能功率管驱动模块连接接收所述智能功率管驱动模块输出的电流反馈信号，所述电流反馈模块的输出端与所述MCU微控制器的输入端连接输出档位信号或过流信号。
2.根据权利要求1所述的电涡流缓速器用的智能开关电路，其特征在于其中所述电源电压检测模块包括第一电压比较器；其中所述第一电压比较器采用LM293D，所述电源通过分压电阻与所述第一电压比较器的3接脚连接，所述第一电压比较器的2接脚连接一稳压基准电源，所述第一电压比较器的I接脚与所述MCU微控制器的输入端连接，当所述第一电压比较器的3接脚检测到的所述电源的电源电压低于所述第一电压比较器的2接脚的所述稳压基准电源的基准电压时，所述第一电压比较器的I接脚输出电源报警低电平信号给所述MCU微控制器，所述MCU微控制器切断输出。
3.根据权利要求2所述的电涡流缓速器用的智能开关电路，其特征在于其中所述第一电压比较器的I接脚与一第一上拉电阻连接作为所述电源报警低电平信号的输出端口，所述第一上拉电阻的另一端与一 5V电源的正极连接；所述第一电压比较器的2接脚与一第一电阻连接，所述第一电阻的另一端分别连接一第二电阻和一第三电阻，所述第二电阻的另一端与所述稳压基准电源的正极连接，所述第三电阻的另一端与所述稳压基准电源的负极连接；所述第一电压比较器的3接脚与一第四电阻连接，所述第四电阻的另一端分别连接一第五电阻和一第六电阻，所述第五电阻的另一端接与所述电源的正极连接，所述第六电阻的另一端连接所述电源的负极；所述第一电压比较器的4接脚连接所述5V电源的负极；所述第一电压比较器的8脚连接所述5V电源的正极；其中所述稳压基准电源的负极、所述电源的负极以及所述5V电源的负极均接地。
4.根据权利要求1所述的电涡流缓速器用的智能开关电路，其特征在于其中所述智能功率管驱动模块包括智能功率管、三极管、二极管和电阻；其中所述智能功率管采用汽车智能功率管BTS550P ;所述二极管包括第一至第四二极管，其中第一二极管采用瞬态抑制二极管5KP36A，第二二极管采用瞬态抑制二极管5KP36CA，第三二极管采用瞬态抑制二极管1.5KE39A,第四二极管采用超快速恢复二极管30EPH03P ;所述三极管采用2SD667;所述智能功率管的I接脚和5接脚短接作为输出并同时连接所述第一二极管的正极、所述第四二极管的负极和所述第三二极管的负极，所述第一二极管的负极与所述电源的正极连接，所述第四二极管的正极和所述第三二极管的正极连接所述电源的负极；所述智能功率管的3接脚分别连接所述电源的正极和所述第二二极管的负极，所述第二二极管的正极连接所述电源的负极；所述智能功率管的2接脚连接一第七电阻，所述第七电阻的另一端分别连接一稳压二极管的负极和所述三极管的集电极，所述稳压二极管的正极连接所述电源的负极，所述三极管的发射极连接所述电源的负极，所述三极管的基极连接一第八电阻，所述第八电阻的另一端连接一第五二极管的负极，所述智能功率管的4接脚连接一电流检测电阻，所述电流检测电阻的另一端连接所述电源的负极，所述第五二极管的正极连接所述MCU微控制器的输出端，当所述MCU微控制器的输出端输出高电平时，所述智能功率管的I接和5接脚输出电源电压，当所述MCU微控制器的输出端输出低电平时，所述智能功率管的I接和5接脚输出低电平。
5.根据权利要求4所述的电涡流缓速器用的智能开关电路，其特征在于其中所述电流反馈模块包括第二电压比较器和电阻；其中所述第二电压比较器采用LM293D ;所述第二电压比较器的I接脚与所述MCU微控制器的输入端连接输出所述缓速器励磁线圈的所述过流信号，所述第二电压比较器的7接脚与所述MCU微控制器的输入端连接输出指示灯档位信号；所述第二电压比较器的I接脚同时连接一第二上拉电阻，所述第二上拉电阻的另一端连接一 5V电源的正极；所述第二电压比较器的2接脚连接一第九电阻，所述第九电阻的另一端分别连接一第十电阻和一第十一电阻，所述第十电阻的另一端接所述5V电源的正极，所述第十一电阻的另一端接所述5V电源的负极；所述第二电压比较器的3接脚连接一第十二电阻，所述第十二电阻的另一端连接所述智能功率管的4接脚；所述第二电压比较器的4接脚连接所述5V电源的负极；所述第二电压比较器的5脚连接一第十三电阻，所述第十三电阻的另一端连接所述智能功率管的4接脚；所述第二电压比较器的6接脚连接一第十四电阻，所述第十四电阻的另一端分别连接一第十五电阻和一第十六电阻，所述第十五电阻的另一端连接所述5V电源的正极，所述第十六电阻的另一端连接所述5V电源的负极；所述第二电压比较器的7接脚和一第三上拉电阻连接，所述第三上拉电阻的另一端连接所述5V电源的正极；所述第二电压比较器的8接脚连接所述5V电源的正极；其中所述5V电源的负极接地。
专利摘要本实用新型是有关于一种电涡流缓速器用的智能开关电路，其利用MCU微控制器控制智能功率管作为电子开关，同时它能对汽车电瓶电压和缓速器励磁线圈电流进行检测，当电瓶电压低于设定值，电源电压检测模块输出给MCU微控制器的电平信号由高电平变为低电平，或缓速器励磁线圈电流大于正常值时，电流反馈模块输出缓速器线圈过流信号、电平由低电平变成高电平，这时MCU微控制器都关断智能功率管的控制信号,如果缓速器励磁线圈电流在正常范围时电流反馈模块档位指示灯信号输出为高电平,则MCU微控制器输出相应的档位指示信号。
文档编号G05B19/042GK202837902SQ20122045057
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者杜万庆, 庞媛媛, 杨钧, 杜庆丽, 郑邵娄 申请人:洛阳市黄河软轴控制器股份有限公司