CN104442539A - 一种逻辑保护射极耦合式声控汽车车灯断电保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逻辑保护射极耦合式声控汽车车灯断电保护系统，主要由集成芯片AL，与集成芯片AL的OUT1管脚相连接的计时器，与集成芯片AL相连接的控制电路，与控制电路相连接的光敏电阻器RL，与集成芯片AL和控制电路相连接的过压保护电路，与控制电路和过压保护电路相连接的声控系统等组成，其特征在于，还设有输入端与驻极体电容传声器BM的正极相连接，其输出端经电容C3后与三极管Q4的基极相连接的逻辑保护射极耦合式放大电路。本发明能在司机忘记关掉汽车车灯时自动关断电源，从而能有效杜绝车载蓄电池被耗尽的情况发生，最大程度的延长汽车灯泡和蓄电池的使用寿命。

Description

一种逻辑保护射极耦合式声控汽车车灯断电保护系统

技术领域

本发明涉及一种汽车智能断电保护器，具体是指一种逻辑保护射极耦合式声控汽车车灯断电保护系统。

背景技术

汽车是目前使用最为广泛的一种交通工具，但不少汽车司机时常发生停车后忘记关掉汽车前灯，待下次重新启动汽车时，车载蓄电池的电能便已经消耗殆尽，无法再次启动发动机的情况。另外，有时正在行使中的车辆，大白天开着前灯，司机也全然不知，不仅会严重的降低车灯的使用寿命，而且也会缩短蓄电池的使用寿命，不利于目前节能的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服目前市面上还没有能在汽车司机忘记关掉车灯后及时自动关断其车灯装置的缺陷，提供一种逻辑保护射极耦合式声控汽车车灯断电保护系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种逻辑保护射极耦合式声控汽车车灯断电保护系统，主要由集成芯片AL，与集成芯片AL的OUT1管脚相连接的计时器，与集成芯片AL相连接的控制电路，与控制电路相连接的光敏电阻器RL，与集成芯片AL和控制电路相连接的过压保护电路，与控制电路和过压保护电路相连接的声控系统，以及串接在过压保护电路与声控系统之间的继电器K组成；所述声控系统由驻极体电容传声器BM，三极管Q3，声控芯片B，三极管Q4，电容C3，电感L2，一端与驻极体电容传声器BM的负极相连接、另一端经电容C2后与三极管Q3的基极相连接的电阻R7，以及P极与驻极体电容传声器BM的正极相连接、N极与声控芯片B的IN2管脚相连接的二极管D3组成；其中，三极管Q4的基极与声控芯片B的OUT管脚相连接，其集电极则经继电器K后与过压保护电路相连接；三极管Q3的发射极与声控芯片B的IN1管脚相连接，其集电极则与控制电路相连接，所述继电器K的常闭触点K1则串接在汽车车灯电源回路上。

同时，还设有输入端与驻极体电容传声器BM的正极相连接，其输出端经电容C3后与三极管Q4的基极相连接的逻辑保护射极耦合式放大电路，且该逻辑保护射极耦合式放大电路的输出端还经电感L2后与三极管Q4的发射极相连接；所述逻辑保护射极耦合式放大电路由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P2的负极与输出端之间的电阻R9，串接在功率放大器P4的正极与输出端之间的极性电容C6，串接在功率放大器P2的正极与三极管Q5的集电极之间的电阻R8，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R10，与电阻R10相并联的电容C5，负极与功率放大器P2的正极相连接、正极经电阻R11后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C4，串接在三极管Q6的基极与极性电容C4的正极之间的电阻R12，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D5和电阻R13后与功率放大器P2的输出端相连接的电容C7，P极与功率放大器P3的输出端相连接、N极经电阻R15和电阻R14后与稳压二极管D5与电阻R13的连接点相连接的二极管D6，以及P极与电容C7的负极相连接、N极与二极管D6与电阻R15的连接点相连接的稳压二极管D7组成；所述三极管Q5的基极与极性电容C4的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P2的负极相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P3的负极相连接，功率放大器P3的正极与功率放大器P2的输出端相连接；所述极性电容C4的正极与驻极体电容传声器BM的正极相连接，而电阻R15与电阻R14的连接点则与电容C3和电感L2的连接点相连接。

所述控制电路包括：三极管Q1，三极管Q2，一端与三极管Q1的基极相连接、另一端外接汽车发动机开关的电阻R1，一端与三极管Q1的集电极相连接、另一端经二极管组后与汽车车灯开关J相连接的电阻R2，一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端与过压保护电路相连接的电阻R3；三极管Q2的基极与三极管Q1的集电极相连接，三极管Q2的集电极经二极管组后与汽车车灯开关J 相连接，三极管Q2的发射极则与集成芯片AL的SW管脚相连接；同时，三极管Q2的发射极还顺次经电阻R4和发光二极管VD1后与过压保护电路相连接；所述光敏电阻器RL则串接在三极管Q1的基极与电阻R3和发光二极管VD1的连接点之间。

所述过压保护电路包括放大器P1、电阻R5、电阻R6、场效应管MOS、电感L1及电容C1；其中，放大器P1的正极与集成芯片AL的CTRL管脚相连接，其负极经电阻R5后与发光二极管VD1和电阻R3的连接点相连接，其输出端则与场效应管MOS的栅极相连接；电感L1的一端与集成芯片AL的EP管脚相连接、其另一端经电容C后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接；场效应管MOS的源极经电阻R6后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接、其漏极则与继电器K的输入端相连接，而继电器K的输出端则与三极管Q4的集电极相连接。

进一步地，所述二极管组由二极管D1和二极管D2组成，且二极管D1和二极管D2的N极均分别与三极管Q2的集电极相连接，而二极管D1和二极管D2的P极则分别与汽车车灯开关J的两端相连接。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明整体结构较为简单，其制作和使用非常方便。

（2）本发明能在司机忘记关掉汽车车灯时自动提醒司机，在司机输入控制语音后便会自动关断电源，从而能有效杜绝车载蓄电池被耗尽的情况发生，最大程度的延长汽车灯泡和蓄电池的使用寿命。

（3）本发明还能在司机忘记输入控制语音后自动关断汽车车灯的电源，其自动断电时间可以根据实际情况来调整，从而进一步确保汽车车灯不会误开，以满足不同场合的需求。

（4）本发明采用降压型LED驱动芯片来作为控制核心，其能最大程度的降低汽车电源电压突变给其他电子元件带来的脉冲冲击，从而能延长汽车车灯及其它电子元器件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的逻辑保护射极耦合式放大电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要包括有集成芯片AL、与集成芯片AL的OUT1管脚相连接的计时器，与集成芯片AL相连接的控制电路，与控制电路相连接的光敏电阻器RL，与集成芯片AL和控制电路相连接的过压保护电路，与控制电路和过压保护电路相连接的声控系统，串接在过压保护电路与声控系统之间的继电器K，以及设置在声控系统内部的逻辑保护射极耦合式放大电路。为了确保能准确的断开汽车车灯电源的回路，该继电器K的常闭触点K1必须串接在汽车车灯电源回路上。

集成芯片AL为本发明的控制芯片，优先采用降压型LED驱动芯片来实现。为了确保实际运行效果，本实施例的集成芯片AL采用AL8807A型降压型开关模式LED驱动器集成电路来实现。该型号的集成芯片AL输入电压范围为6～30V，开关频率为1MHZ，其驱动效率高达96%以上。

声控系统为本实施例中声音控制器件，主要用于声音识别及根据识别结果输出控制信号。如图所示，该声控系统由驻极体电容传声器BM，三极管Q3，声控芯片B，三极管Q4，电阻R7，电容C2，三极管D3，电感L2及电容C3组成。其中，电阻R7的阻值为5 KΩ，连接时，电阻R7的一端与驻极体电容传声器BM的负极相连接，其另一端经电容C2后与三极管Q3的基极相连接。二极管D3的P极与驻极体电容传声器BM的正极相连接，其N极与声控芯片B的IN2管脚相连接。同时，三极管Q4的基极与声控芯片B的OUT管脚相连接，其集电极则经继电器K后与过压保护电路相连接。三极管Q3的发射极与声控芯片B的IN1管脚相连接，其集电极则与控制电路相连接。

计时器为本发明的定时装置，用户根据实际情况可以任意调节其发出控制信号的时间长短，如30s、60s、120s等。一旦到了调整时间，该计时器便会向集成芯片AL发出信号，而集成芯片AL便可以通过控制电路、过压保护电路和声控系统的共同作用来切断汽车车灯的电源，进而实现断电功能。

控制电路包括有三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4及发光二极管VD1。其中，电阻R1的阻值为70KΩ，其一端与三极管Q1的基极相连接，而其另一端则外接汽车发动机开关；电阻R2的阻值为1 KΩ，其一端与三极管Q1的集电极相连接，其另一端则经二极管组后与汽车车灯开关J相连接；电阻R3的阻值为100Ω，其一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端与过压保护电路相连接。

三极管Q2的基极与三极管Q1的集电极相连接，而三极管Q2的集电极也经二极管组后与汽车车灯开关J相连接。三极管Q2的发射极既与集成芯片AL的SW管脚相连接，其又顺次经电阻R4和发光二极管VD1后与过压保护电路相连接，为确保使用效果，该电阻R4的阻值为2 KΩ。该二极管组由二极管D1和二极管D2组成，连接时，二极管D1和二极管D2的N极共同与三极管Q2的集电极相连接，其P极则分别与汽车车灯开关J的两端相连接，以确保当汽车车灯点亮时，汽车车灯两端的电压信号能经二极管组传输给三极管Q2和电阻R2。

光敏电阻器RL为本发明的一个输入控制元件，其优先采用MG44-03型塑料树脂封装光敏电阻器来实现。连接时，光敏电阻器RL串接在三极管Q1的基极与电阻R3和发光二极管VD1的连接点之间，也即该光敏电阻器RL的一端与三极管Q1的基极相连接，其另一端与过压保护电路相连接。

过压保护电路为防止汽车电压因突变而产生瞬时高压的保护电路，其包括放大器P1、电阻R5、电阻R6、场效应管MOS、电感L1及电容C1。其中，放大器P1的正极与集成芯片AL的CTRL管脚相连接，其负极经电阻R5后与发光二极管VD1和电阻R3的连接点相连接，其输出端则与场效应管MOS的栅极相连接。也即，光敏电阻器RL、电阻R3和发光二极管VD1共同经电阻R5后与放大器P1的负极相连接。电感L1的一端与集成芯片AL的EP管脚相连接、其另一端经电容C1后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接；场效应管MOS的源极经电阻R6后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接、其漏极则与继电器K的输入端相连接。

此时，场效应管MOS的漏极和三极管Q4的集电极均与继电器K的两个输入控制端相连接，且任意一个输入端断开，都会使得继电器K不能工作，因此场效应管MOS和三极管Q4就相当于是继电器K的两个回路开关。

所述逻辑保护射极耦合式放大电路的结构如图2所示，其由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P2的负极与输出端之间的电阻R9，串接在功率放大器P4的正极与输出端之间的极性电容C6，串接在功率放大器P2的正极与三极管Q5的集电极之间的电阻R8，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R10，与电阻R10相并联的电容C5，负极与功率放大器P2的正极相连接、正极经电阻R11后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C4，串接在三极管Q6的基极与极性电容C4的正极之间的电阻R12，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D5和电阻R13后与功率放大器P2的输出端相连接的电容C7，P极与功率放大器P3的输出端相连接、N极经电阻R15和电阻R14后与稳压二极管D5与电阻R13的连接点相连接的二极管D6，以及P极与电容C7的负极相连接、N极与二极管D6与电阻R15的连接点相连接的稳压二极管D7组成。

所述三极管Q5的基极与极性电容C4的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P2的负极相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P3的负极相连接，功率放大器P3的正极与功率放大器P2的输出端相连接。

连接时，所述极性电容C4的正极与驻极体电容传声器BM的正极相连接，而电阻R15与电阻R14的连接点则与电容C3和电感L2的连接点相连接

在白天时，由于光敏电阻器RL受自然光照呈低电阻状态，三极管Q1因基极为低电平而截止。此时，若误开或忘关车灯，则汽车车灯开关J便闭合，汽车车灯两端电压经二极管组后加载到集成芯片AL上。三极管Q2因基极是高电平而导通，发光二极管VD1得电发光，此时加载在放大器P1输入端的电压便经放大后作用于场效应管MOS，此时，场效应管MOS导通，而发光二极管VD1导通发光。当司机注意到发光二极管VD1发出的警示时，只需要对着驻极体电容传声器BM说声“关灯”或“不关灯”等类似的用语，该驻极体电容传声器BM便会将采集到的声控信号传递给声控芯片B，此时，声控芯片B与预先输入的声控进行比较，如果属于预先设定的关灯用语，则输出高电平给三极管Q4的基极，此时，三极管Q4也导通，从而使得继电器K的两个输入开关均导通，则继电器K得电，其常闭触点K1则断开，从而断开汽车车灯电源回路，最终关断汽车车灯；反之，如果是属于预先设定的不关灯用语，则声控芯片B不输出高电平给三极管Q4，三极管Q4阻断，继电器K便不得电，汽车车灯持续点亮。

若此时因司机未注意到发光二极管VD1的警示，而未发出相应的声控信号时，则计时器在预设的时间值到达时便会向集成芯片AL发出高电平给放大器P1和三极管Q3，强行使得场效应管MOS和三极管Q4导通，使继电器K得电，从而使常闭触点K1得电，最后断开汽车车灯电源回路，实现关灯功能。

在晚上或底下停车场时，光敏电阻器RL失去自然光照而呈高电阻状态，三极管Q1因基极为高电平而导通。打开车灯后，三极管Q2因基极为低电平而截止，此时集成芯片AL没有输入电压。若此时再关掉引擎，则三极管Q1因基极无偏流而关断，三极管Q2导通，此时发光二极管VD1和集成芯片AL便得电，并作用于放大器P1的输入端。此时，当司机注意到发光二极管VD1的警示时，向着驻极体电容传声器BM说声“关灯”或“不关灯”等类似的用语，该驻极体电容传声器BM便会将采集到的声控信号传递给声控芯片B，此时，声控芯片B与预先输入的声控进行比较，如果属于预先设定的关灯用语，则输出高电平给三极管Q4的基极，此时，三极管Q4也导通，从而使得继电器K的两个输入开关均导通，则继电器K得电，其常闭触点K1则断开，从而断开汽车车灯电源回路，最终关断汽车车灯；反之，如果是属于预先设定的不关灯用语，则声控芯片B不输出高电平给三极管Q4，三极管Q4阻断，继电器K便不得电，汽车车灯持续点亮。

若此时由于司机未注意到发光二极管VD1的警示，而未发出相应的声控信号时，则计时器在预设的时间值到达时便会向集成芯片AL发出高电平给放大器P1和三极管Q3，强行使得场效应管MOS和三极管Q4导通，使继电器K得电，从而使常闭触点K1得电，最后断开汽车车灯电源回路，实现关灯功能。

如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims (4)

1.一种逻辑保护射极耦合式声控汽车车灯断电保护系统，主要由集成芯片AL，与集成芯片AL的OUT1管脚相连接的计时器，与集成芯片AL相连接的控制电路，与控制电路相连接的光敏电阻器RL，与集成芯片AL和控制电路相连接的过压保护电路，与控制电路和过压保护电路相连接的声控系统，以及串接在过压保护电路与声控系统之间的继电器K组成；所述声控系统由驻极体电容传声器BM，三极管Q3，声控芯片B，三极管Q4，电容C3，电感L2，一端与驻极体电容传声器BM的负极相连接、另一端经电容C2后与三极管Q3的基极相连接的电阻R7，以及P极与驻极体电容传声器BM的正极相连接、N极与声控芯片B的IN2管脚相连接的二极管D3组成；其中，三极管Q4的基极与声控芯片B的OUT管脚相连接，其集电极则经继电器K后与过压保护电路相连接；三极管Q3的发射极与声控芯片B的IN1管脚相连接，其集电极则与控制电路相连接，所述继电器K的常闭触点K1则串接在汽车车灯电源回路上，其特征在于，还设有输入端与驻极体电容传声器BM的正极相连接，其输出端经电容C3后与三极管Q4的基极相连接的逻辑保护射极耦合式放大电路，且该逻辑保护射极耦合式放大电路的输出端还经电感L2后与三极管Q4的发射极相连接；所述逻辑保护射极耦合式放大电路由三极管Q5，三极管Q6，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P2的负极与输出端之间的电阻R9，串接在功率放大器P4的正极与输出端之间的极性电容C6，串接在功率放大器P2的正极与三极管Q5的集电极之间的电阻R8，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电阻R10，与电阻R10相并联的电容C5，负极与功率放大器P2的正极相连接、正极经电阻R11后与三极管Q5的发射极相连接的极性电容C4，串接在三极管Q6的基极与极性电容C4的正极之间的电阻R12，正极与三极管Q6的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D5和电阻R13后与功率放大器P2的输出端相连接的电容C7，P极与功率放大器P3的输出端相连接、N极经电阻R15和电阻R14后与稳压二极管D5与电阻R13的连接点相连接的二极管D6，以及P极与电容C7的负极相连接、N极与二极管D6与电阻R15的连接点相连接的稳压二极管D7组成；所述三极管Q5的基极与极性电容C4的正极相连接，其发射极与三极管Q6的发射极相连接，其集电极与功率放大器P2的负极相连接；三极管Q6的集电极与功率放大器P3的负极相连接，功率放大器P3的正极与功率放大器P2的输出端相连接；所述极性电容C4的正极与驻极体电容传声器BM的正极相连接，而电阻R15与电阻R14的连接点则与电容C3和电感L2的连接点相连接。

2.根据权利要求1所述的一种逻辑保护射极耦合式声控汽车车灯断电保护系统，其特征在于，所述控制电路包括：三极管Q1，三极管Q2，一端与三极管Q1的基极相连接、另一端外接汽车发动机开关的电阻R1，一端与三极管Q1的集电极相连接、另一端经二极管组后与汽车车灯开关J相连接的电阻R2，一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端与过压保护电路相连接的电阻R3；三极管Q2的基极与三极管Q1的集电极相连接，三极管Q2的集电极经二极管组后与汽车车灯开关J 相连接，三极管Q2的发射极则与集成芯片AL的SW管脚相连接；同时，三极管Q2的发射极还顺次经电阻R4和发光二极管VD1后与过压保护电路相连接；所述光敏电阻器RL则串接在三极管Q1的基极与电阻R3和发光二极管VD1的连接点之间。

3.根据权利要求2所述的一种逻辑保护射极耦合式声控汽车车灯断电保护系统，其特征在于，所述过压保护电路包括放大器P1、电阻R5、电阻R6、场效应管MOS、电感L1及电容C1；其中，放大器P1的正极与集成芯片AL的CTRL管脚相连接，其负极经电阻R5后与发光二极管VD1和电阻R3的连接点相连接，其输出端则与场效应管MOS的栅极相连接；电感L1的一端与集成芯片AL的EP管脚相连接、其另一端经电容C后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接；场效应管MOS的源极经电阻R6后与集成芯片AL的OUT2管脚相连接、其漏极则与继电器K的输入端相连接，而继电器K的输出端则与三极管Q4的集电极相连接。

4.根据权利要求3所述的一种逻辑保护射极耦合式声控汽车车灯断电保护系统，其特征在于，所述二极管组由二极管D1和二极管D2组成，且二极管D1和二极管D2的N极均分别与三极管Q2的集电极相连接，而二极管D1和二极管D2的P极则分别与汽车车灯开关J的两端相连接。