CN104500307B - 摩托车进角点火器专用集成电路及其点火器 - Google Patents

摩托车进角点火器专用集成电路及其点火器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种摩托车进角点火器专用集成电路，输入检测电路检测输入信号是否出现脉冲，并将检测结果输出给内部逻辑计算电路；输入电压钳位电路，实现对输入信号进行电压钳位；振荡器电路产生内部逻辑时钟信号；电源电压钳位电路是对外接电源电压实现钳位功能；欠压检测电路检测芯片电源如果低于设定值，控制芯片进入UVLO工作模式、内部逻辑计算电路是根据输入信号时序并根据振荡器电路产生控制输出驱动电路的打开信号；输出驱动电路是根据上述内部逻辑计算电路输出的打开信号产生点火芯片控制信号。实现高精度、高稳定性的优点。

Description

摩托车进角点火器专用集成电路及其点火器
技术领域
本发明涉及摩托车点火控制器系统，具体地，涉及一种摩托车进角点火器专用集成电路及其点火器。
背景技术
摩托车是现代的重要交通工具，最初的摩托车发动机均采用固定提前角的点火器，这种点火器只能使发动机在某一特定条件下处于最佳工作状态，不能有效提高发动机运行效率；随着技术的进步，目前应用最多的是采用模拟进角式电子点火器，它可以根据发动机的转速变化对点火提前角作出调整，提高发动机运行效率，在实际应用中，模拟进角式电子点火器大多使用了一个摩托车点火提前角调整专用集成电路，但是现有的摩托车点火提前角调整专用集成电路的应用电路较复杂，需要的外部元件较多，使生产的模拟进角式电子点火器成本高，体积大，并且当点火器插头与摩托车接触不良而导致点火器接地不良时，磁电机充电绕组产生的高压容易损坏点火器专用集成电路，为了解决该问题，必须在限幅端连接2只稳压管到地，导致成本增加。并且需要用分立电容对进角进度进行控制。由于分立电容器件精度及选择灵活性很难控制且随温度及环境变化较大，因此较难实现高精度进角控制。在摩托车运行过程中可能出现电平较低的情况，目前大部分解决方案在低电压时会出现乱点火的情况。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种摩托车进角点火器专用集成电路，以实现高精度、高稳定性的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种摩托车进角点火器专用集成电路，包括集成芯片，该集成芯片包括输入检测电路、输入电压钳位电路、振荡器电路、电源电压钳位电路、欠压检测电路、内部逻辑计算电路及输出驱动电路；所述电源电压钳位电路对集成电路的输入电源进行箝位，所述欠压检测电路与内部逻辑计算电路连接，所述输入检测电路和输入电压钳位电路的输出端与内部逻辑计算电路的输入端连接，所述内部逻辑计算电路的输出端与输出驱动电路的输入端连接，所述振荡器电路与内部逻辑计算电路双向通信；
所述输入检测电路检测输入信号是否出现脉冲，并将检测结果输出给内部逻辑计算电路；
所述输入电压钳位电路，实现对输入信号进行电压钳位；
所述欠压检测电路，检测芯片电源是否低于设定值，如低于设定值，则控制芯片进入UVLO工作模式；
所述振荡器电路产生内部逻辑时钟信号；
所述电源电压钳位电路是对外接电源电压实现钳位功能；
所述内部逻辑计算电路是根据输入信号时序并根据振荡器电路产生控制输出驱动电路的打开信号；
所述输出驱动电路是根据上述内部逻辑计算电路输出的打开信号产生点火芯片控制信号。
优选的，所述集成芯片的外围管脚包括电源管脚VDD、接地管脚GND、输入管脚INP、输入管脚VZ、输入管脚INN、输入管脚RFD、输入管脚RFI和输出管脚OUT，所述电源管脚VDD为芯片提供工作电压，所述输入管脚INP、输入管脚VZ和输入管脚INN与输入检测电路以及输入电压钳位电路的输入端连接，所述输入管脚RFD和输入管脚RFI与振荡器电路的输入端连接，所述输出管脚OUT与输出驱动电路的输出端连接；
所述输入管脚RFD和输入管脚RFI上分别串联电阻R17和电阻R18；
所述输入管脚INP上串联电阻R21和电阻R24，且电阻R21的两端并联电容C8，所述电阻R24的两端并联电阻R25；
电阻R22和电容C9组成的并联电路串联在输入管脚INN和电阻R24之间；
所述输入管脚VZ与电阻R24串联；
所述电源管脚VDD上依次串联二极管D11、电阻R16和二极管D2，所述二极管D11的阴极与电源管脚VDD连接，所述二极管D11的阳极与电阻R16的一端连接，所述二极管D2的阴极与电阻R16的另一端连接，所述二极管D2的两端并联二极管D1，该二极管D1的阴极与二极管D2的阴极连接，所述二极管D1的阳极与地之间串联电阻R1和稳压二极管D4，所述稳压二极管D4的阴极与电阻R1连接；
所述输出管脚OUT和地之间依次串联电阻R19和电阻R20，所述输出管脚OUT和电阻R19之间的节点与二极管D12的阳极串联，所述二极管D12的阴极和三极管T2的基极间串联电阻R6，且该二极管D12的阴极和三级管T3的集电极连接，三极管T2的基极和三极管T2的发射极间串联电阻R7，所述电阻R7的两端并联电容C4，所述三极管T2的发射极和三极管T2的集电极间串联二极管D6，所述二极管D6的阳极与三极管T2的发射极连接，所述三极管T2的集电极与三极管T1的基极串联，所述三极管T1的发射极和三极管T1的集电极之间串联电容C1，所述三极管T1的集电极与变压器U2的一次绕组的b接线柱连接，所述变压器U2的二次绕组的d接线柱与三极管T2的集电极之间串联电阻R4和电阻R5，所述变压器U2的一次绕组的a接线柱和二极管D12的阴极间串联电阻R8和稳压二极管D7，所述稳压二极管D7的阳极与二极管D12的阴极连接，所述三级管T3的基极与三极管T4的集电极之间串联电阻R11，所述三极管T4的基极上串联稳压二极管D8，所述稳压二极管D8的阳极与三极管T4的基极连接，所述稳压二极管D8的阴极和变压器U2的二次绕组的C接线柱之间串联电阻R13、电阻R12和二极管D5，所述二极管D5的阳极与变压器U2的二次绕组的C接线柱连接。
优选的，所述输入检测电路检测输入管脚INP的输入信号是否出现正脉冲、输入管脚INN的输入信号是否出现负脉冲，并将结果输出给内部逻辑计算电路；
所述输入电压钳位电路是实现对输入管脚INP和输入管脚INN的电压钳位功能；
所述欠压检测电路，检测芯片电源是否低于设定值，如低于设定值，则控制芯片进入UVLO工作模式；
所述振荡器电路是根据连接到输入管脚RFI和输入管脚RFD的电阻参数，产生内部逻辑时钟信号；
所述内部逻辑计算电路是根据输入信号时序以及连接到输入管脚RFI和输入管脚RFD的电阻设定产生控制输出驱动电路打开信号。
一种摩托车进角点火器，使用权利要求1、2或3所述的摩托车进角点火器专用集成电路。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明的技术方案，通过内部逻辑计算电路实现进角控制，仅需调节外围设定电阻即可实现对进角角度的精确控制。大大提高了电路的精度及可靠性，具有安全可靠、抗干扰能力强、系统可靠性好的优点。通过欠压检测电路，在电源电压较低时进入UVLO模式，强制0进角点火，防止出现因乱点火而对电机造成的损害。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例所述的摩托车进角点火器专用集成电路中集成芯片的原理框图；
图2为本发明实施例所述的摩托车进角点火器集成电路的电子电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种摩托车进角点火器专用集成电路，包括集成芯片，该集成芯片包括输入检测电路、输入电压钳位电路、振荡器电路、电源电压钳位电路、欠压检测电路、内部逻辑计算电路及输出驱动电路；电源电压钳位电路对集成电路的输入电源进行箝位，欠压检测电路与内部逻辑计算电路连接，输入检测电路和输入电压钳位电路的输出端与内部逻辑计算电路的输入端连接，内部逻辑计算电路的输出端与输出驱动电路的输入端连接，振荡器电路与内部逻辑计算电路双向通信；
输入检测电路检测输入信号是否出现脉冲，并将检测结果输出给内部逻辑计算电路；
输入电压钳位电路，实现对输入信号进行电压钳位；
欠压检测电路，检测芯片电源是否低于设定值，如低于设定值，则控制芯片进入UVLO工作模式；
振荡器电路产生内部逻辑时钟信号；
电源电压钳位电路是对外接电源电压实现钳位功能；
内部逻辑计算电路是根据输入信号时序并根据振荡器电路产生控制输出驱动电路的打开信号；
输出驱动电路是根据上述内部逻辑计算电路输出的打开信号产生点火芯片控制信号。
输入检测电路检测输入信号是否出现脉冲，并将检测结果输出给内部逻辑计算电路；
输入电压钳位电路，实现对输入信号进行电压钳位；
振荡器电路产生内部逻辑时钟信号；
电源电压钳位电路是对外接电源电压实现钳位功能；
欠压检测电路检测芯片电源如果低于设定值，控制芯片进入UVLO工作模式
内部逻辑计算电路是根据输入信号时序并根据振荡器电路产生控制输出驱动电路的打开信号；
输出驱动电路是根据上述内部逻辑计算电路输出的打开信号产生点火芯片控制信号。
如图2所示，集成芯片的外围管脚包括电源管脚VDD、接地管脚GND、输入管脚INP、输入管脚VZ、输入管脚INN、输入管脚RFD、输入管脚RFI和输出管脚OUT，电源管脚VDD为芯片工作电源，输入管脚INP、输入管脚VZ和输入管脚INN与输入检测电路以及输入电压钳位电路的输入端连接，输入管脚RFD和输入管脚RFI与振荡器电路的输入端连接，输出管脚OUT与输出驱动电路的输出端连接；
输入管脚RFD和输入管脚RFI上分别串联电阻R17和电阻R18；
输入管脚INP上串联电阻R21和电阻R24，且电阻R21的两端并联电容C8，电阻R24的两端并联电阻R25；
电阻R22和电容C9组成的并联电路串联在输入管脚INN和电阻R24之间；
输入管脚VZ与电阻R24串联；
电源管脚VDD上依次串联二极管D11、电阻R16和二极管D2，二极管D11的阴极与电源管脚VDD连接，二极管D11的阳极与电阻R16的一端连接，二极管D2的阴极与电阻R16的另一端连接，二极管D2的两端并联二极管D1，该二极管D1的阴极与二极管D2的阴极连接，二极管D1的阳极与地之间串联电阻R1和稳压二极管D4，稳压二极管D4的阴极与电阻R1连接；
输出管脚OUT和地之间依次串联电阻R19和电阻R20，输出管脚OUT和电阻R19之间的节点与二极管D12的阳极串联，二极管D12的阴极和三极管T2的基极间串联电阻R6，且该二极管D12的阴极和三级管T3的集电极连接，三极管T2的基极和三极管T2的发射极间串联电阻R7，电阻R7的两端并联电容C4，三极管T2的发射极和三极管T2的集电极间串联二极管D6，二极管D6的阳极与三极管T2的发射极连接，三极管T2的集电极与三极管T1的基极串联，三极管T1的发射极和三极管T1的集电极之间串联电容C1，三极管T1的集电极与变压器U2的一次绕组的b接线柱连接，变压器U2的二次绕组的d接线柱与三极管T2的集电极之间串联电阻R4和电阻R5，变压器U2的一次绕组的a接线柱和二极管D12的阴极间串联电阻R8和稳压二极管D7，稳压二极管D7的阳极与二极管D12的阴极连接，三级管T3的基极与三极管T4的集电极之间串联电阻R11，三极管T4的基极上串联稳压二极管D8，稳压二极管D8的阳极与三极管T4的基极连接，稳压二极管D8的阴极和变压器U2的二次绕组的C接线柱之间串联电阻R13、电阻R12和二极管D5，二极管D5的阳极与变压器U2的二次绕组的C接线柱连接。
其中，输入检测电路检测输入管脚INP的输入信号是否出现正脉冲、输入管脚INN的输入信号是否出现负脉冲，并将结果输出给内部逻辑计算电路；
输入电压钳位电路是实现对输入管脚INP和输入管脚INN的电压钳位功能；
振荡器电路是根据连接到输入管脚RFI和输入管脚RFD的电阻参数，产生内部逻辑时钟信号；
欠压检测电路，检测芯片电源是否低于设定值，如低于设定值，则控制芯片进入UVLO工作模式。
内部逻辑计算电路是根据输入信号时序以及连接到输入管脚RFI和输入管脚RFD的电阻设定产生控制输出驱动电路打开信号。
内部逻辑计算电路即具有逻辑计算能力的硬件设备，如单片机、DSP和微处理器等。
电源电压钳位电路是通过与外围器件组合实现最电源电压的钳位功能,使内部电路工作在稳定的电压下。振荡器电路是根据连接到输入管脚RFI和输入管脚RFD电阻参数，产生内部逻辑时钟信号，通过调节连接到输入管脚RFI和输入管脚RFD的电阻值可以实现不同进角值的设定。输入检测电路检测输入管脚INP的输入信号是否出现正脉冲，输入管脚INN的输入信号是否出现负脉冲，并将结果输出给内部逻辑计算电路；输入电压钳位电路是通过与外围器件组合实现对输入管脚INP和输入管脚INN的电压钳位功能。欠压检测电路检测芯片电源如果低于设定值，控制芯片进入UVLO工作模式;内部逻辑计算电路是根据输入信号时序及连接到输入管脚RFI和输入管脚RFD的电阻设定产生控制输出驱动电路打开信号。输出驱动电路是产生点火芯片控制信号。
进角值完全由通过输入管脚RFI和输入管脚RFD上连接的电阻值设定，而非传统的电容设定。解决了由于分立电容器件精度及选择灵活性很难控制且随温度及环境变化较大，而较难实现高精度进角控制的问题。
通过欠压检测电路，在电源电压较低时进入UVLO模式，UVLO模式即强制0度进角点火，防止出现因乱点火而对电机造成的损害。
一种摩托车进角点火器，包括本发明技术方案中的摩托车进角点火器专用集成电路。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种摩托车进角点火器专用集成电路，其特征在于，包括集成芯片，该集成芯片包括输入检测电路、输入电压钳位电路、振荡器电路、电源电压钳位电路、欠压检测电路、内部逻辑计算电路及输出驱动电路；所述电源电压钳位电路对集成电路的输入电源进行钳位，所述欠压检测电路与内部逻辑计算电路连接，所述输入检测电路和输入电压钳位电路的输出端与内部逻辑计算电路的输入端连接，所述内部逻辑计算电路的输出端与输出驱动电路的输入端，所述振荡器电路与内部逻辑计算电路双向通信；
所述输入检测电路检测输入信号是否出现脉冲，并将检测结果输出给内部逻辑计算电路；
所述输入电压钳位电路，实现对输入信号进行电压钳位；
所述欠压检测电路，检测芯片电源是否低于设定值，如低于设定值，则控制芯片进入UVLO工作模式；
所述振荡器电路产生内部逻辑时钟信号；
所述电源电压钳位电路是对外接电源电压实现钳位功能；
所述内部逻辑计算电路是根据输入信号时序并根据振荡器电路产生控制输出驱动电路的打开信号；
所述输出驱动电路是根据上述内部逻辑计算电路输出的打开信号产生点火芯片控制信号。
2.根据权利要求1所述的摩托车进角点火器专用集成电路，其特征在于，所述集成芯片的外围管脚包括电源管脚VDD、接地管脚GND、输入管脚INP、输入管脚VZ、输入管脚INN、输入管脚RFD、输入管脚RFI和输出管脚OUT，所述电源管脚VDD为芯片提供工作电压，所述输入管脚INP、输入管脚VZ和输入管脚INN与输入检测电路以及输入电压钳位电路的输入端连接，所述输入管脚RFD和输入管脚RFI与振荡器电路的输入端连接，所述输出管脚OUT与输出驱动电路的输出端连接；
所述输入管脚RFD和输入管脚RFI上分别串联电阻R17和电阻R18；
所述输入管脚INP上串联电阻R21和电阻R24，且电阻R21的两端并联电容C8，所述电阻R24的两端并联电阻R25；
电阻R22和电容C9组成的并联电路串联在输入管脚INN和电阻R24之间；
所述输入管脚VZ与电阻R24串联；
所述电源管脚VDD上依次串联二极管D11、电阻R16和二极管D2，所述二极管D11的阴极与电源管脚VDD连接，所述二极管D11的阳极与电阻R16的一端连接，所述二极管D2的阴极与电阻R16的另一端连接，所述二极管D2的两端并联二极管D1，该二极管D1的阴极与二极管D2的阴极连接，所述二极管D1的阳极与地之间串联电阻R1和稳压二极管D4，所述稳压二极管D4的阴极与电阻R1连接；
所述输出管脚OUT和地之间依次串联电阻R19和电阻R20，所述输出管脚OUT和电阻R19之间的节点与二极管D12的阳极串联，所述二极管D12的阴极和三极管T2的基极间串联电阻R6，且该二极管D12的阴极和三级管T3的集电极连接，三极管T2的基极和三极管T2的发射极间串联电阻R7，所述电阻R7的两端并联电容C4，所述三极管T2的发射极和三极管T2的集电极间串联二极管D6，所述二极管D6的阳极与三极管T2的发射极连接，所述三极管T2的集电极与三极管T1的基极串联，所述三极管T1的发射极和三极管T1的集电极之间串联电容C1，所述三极管T1的集电极与变压器U2的一次绕组的b接线柱连接，所述变压器U2的二次绕组的d接线柱与三极管T2的集电极之间串联电阻R4和电阻R5，所述变压器U2的一次绕组的a接线柱和二极管D12的阴极间串联电阻R8和稳压二极管D7，所述稳压二极管D7的阳极与二极管D12的阴极连接，所述三级管T3的基极与三极管T4的集电极之间串联电阻R11，所述三极管T4的基极上串联稳压二极管D8，所述稳压二极管D8的阳极与三极管T4的基极连接，所述稳压二极管D8的阴极和变压器U2的二次绕组的C接线柱之间串联电阻R13、电阻R12和二极管D5，所述二极管D5的阳极与变压器U2的二次绕组的C接线柱连接。
3.根据权利要求2所述的摩托车进角点火器专用集成电路，其特征在于，所述输入检测电路检测输入管脚INP的输入信号是否出现正脉冲、输入管脚INN的输入信号是否出现负脉冲，并将结果输出给内部逻辑计算电路；
所述输入电压钳位电路是实现对输入管脚INP和输入管脚INN的电压钳位功能；
所述欠压检测电路，检测芯片电源是否低于设定值，如低于设定值，则控制芯片进入UVLO工作模式；
所述振荡器电路是根据连接到输入管脚RFI和输入管脚RFD的电阻参数，产生内部逻辑时钟信号；
所述内部逻辑计算电路是根据输入信号时序以及连接到输入管脚RFI和输入管脚RFD的电阻设定产生控制输出驱动电路打开信号。
4.一种摩托车进角点火器，其特征在于，包括权利要求1、2或3所述的摩托车进角点火器专用集成电路。
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