CN105422360B - 一种汽车点火动作的检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车点火动作的检测电路，所述电路包括第一单向导通管、静电和过流防护电路、判断电路，其中：所述静电和过流防护电路连接于所述判断电路与汽车电源之间，用于对判断电路的输入电压提供过流保护以及去静电保护；所述第一单向导通管的输入端与汽车电源正极相连，所述第一单向导通管的输出端与判断电路的输入端相连。本发明通过第一单向导通管及静电和过流防护电路，可以有效的提高点火动作检测的准确率。

Description

一种汽车点火动作的检测电路

技术领域

本发明属于电路检测领域，尤其涉及一种汽车点火动作的检测电路。

背景技术

汽车在点火的瞬间，蓄电池需要对外输出非常大的电流，以用于驱动点火设备。由于蓄电池自身的内阻，蓄电池电压在此时会产生电压跌落。因此，可以利用对这个跌落电压的检测，从而判断车辆是否有点火动作。

但是由于在汽车内部中的高压点火系统，开关器件(比如继电器)，感性负载(比如电机)，电控系统，及其他负载的电流突变，可能会产生瞬变脉冲群叠加在电源系统上，从而可能会使得汽车点火动作的检测电路出现误检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车点火动作的检测电路，以解决现有技术由于在汽车内部中的高压点火系统，开关器件，感性负载，电控系统，及其他负载的电流突变，可能会产生瞬变脉冲群叠加在电源系统上，从而可能会使得汽车点火动作的检测电路出现误检测的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种汽车点火动作的检测电路，所述电路包括第一单向导通管、静电和过流防护电路、判断电路，其中：

所述判断电路包括比较器、第二单向导通管、储能电容，判断电路的输入端与所述比较器的反向输入端相连，所述判断电路的输入端还与第二单向导通管的输入端相连，所述第二单向导通管的输出端与所述比较器的同相输入端相连，所述第二单向导通管的输出端与地之间连接有所述储能电容，所述比较器的输出端与控制器检测引脚相连；

所述静电和过流防护电路连接于所述判断电路与汽车电源之间，用于对判断电路的输入电压提供过流保护以及去静电保护；

所述第一单向导通管的输入端与汽车电源正极相连，所述第一单向导通管的输出端与判断电路的输入端相连。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述静电和过流防护电路包括电流保险丝和TVS管，其中，所述电流保险丝串联在所述汽车电源与判断电路的输入端之间，所述TVS管的负端与汽车电源的正极相连，所述TVS管的正端与汽车电源的负端相连。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述电流保险丝为可恢复保险丝。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，在所述汽车电源与所述判断电路之间还连接有用于过滤串模干扰和共模干扰的滤波电路。

结合第一方面的第三种可能实现方式中，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述滤波电路包括第一电容、第二电容和共模电感，所述第一电容的第一端连接汽车电源的正极，所述第一电容的第二端连接汽车电源的负极，所述第二电容的第一端连接汽车电源的正极，所述第二电容的第二端连接汽车电源的负极，所述共模电感包括第一共轭线圈第二共轭线圈，所述第一共轭线圈的两端分别连接第一电容第一端和第二电容的第一端，所述第二共轭线圈的两端分别连接第一电容的第二端和第二电容的第二端。

结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述第一电容的电容值为1-100微法，所述第二电容的电容值为0.01-1微法。

结合第一方面，在第一方面的第六种可能实现方式中，所述储能电容为10微法。

结合第一方面，在第一方面的第七种可能实现方式中，所述判断电路还包括第一限流电阻和第二限流电阻，所述第一限流电阻和第二限流电阻分别串接于所述比较器的正相输入端和反相输入端。

在本发明中，在判断电路的输入端连接有静电和过流防护电路、第一单向导通管，当电源中存在负电压脉冲时，可以通过所述第一单向导通管对所述负电压脉冲进行过滤，并且通过静电和过流防护电路，可以去除汽车内部的瞬变快速脉冲群和静电的影响，从而能够有效的去除瞬变快速脉冲的干扰，不会使比较器误触发输出逻辑“0”，而当汽车点火时，汽车电源电压跌落，由于储能电容的电压保持，使得比较器正向输入端和反向输入端产生电正压差，使得输出端的逻辑电平发生变换，从而可以由控制器有效的检测判断点火动作。和现有技术的点火动作检测电路相比，本发明通过第一单向导通管及静电和过流防护电路，可以有效的提高点火动作检测的准确率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的汽车点火动作的检测电路的结构示意图；

图2是本发明又一实施例提供的汽车点火动作的检测电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的目的在于提供一种汽车点火动作的检测电路，以解决现有技术中对于汽车点火动作进行检测时，由于在汽车内部中的高压点火系统，开关器件(比如继电器)，感性负载(比如电机)，电控系统，及其他负载的电流突变影响，比如产生突发性的脉冲干扰，或者产生突发性的大电流干扰，可能会造成汽车点火动作误检测，或者可能会损坏汽车点火检测电路的问题，下面结合附图，对本发明所述汽车点火动作的检测电路进行具体说明。

如图1所示为本发明提供的一种汽车点火动作的检测电路的结构示意图，包括第一单向导通管D1、静电和过流防护电路101、判断电路102，其中：

所述判断电路102包括比较器U1、第二单向导通管D2、储能电容C3，判断电路102的输入端与所述比较器U1的反向输入端相连，所述判断电路102的输入端还与第二单向导通管D2的输入端相连，所述第二单向导通管D2的输出端与所述比较器U1的同相输入端相连，所述第二单向导通管D2的输出端与地之间连接有所述储能电容，所述比较器U1的输出端与控制器检测引脚相连；

所述静电和过流防护电路101连接于所述判断电路与汽车电源之间，用于对判断电路102的输入电压提供过流保护以及去静电保护；

所述第一单向导通管D1的输入端与汽车电源正极相连，所述第一单向导通管D1的输出端与判断电路102的输入端相连。

具体的，本发明实施例中所述的汽车电源，可以为12V电源系统，或者24V电源系统，根据汽车电源的不同，需要相应的调整本发明实施例中的比较器，或者也可以选用输入电压范围可以兼容不同电源电压的比较器，比如本发明中一种优选的实施方式中，所述比较器可以选用低功耗低失调电压双比较器LM2903。

所述第一单向导通管D1和第二单向导通管D2，可以选用二极管，也可以为选用其它具有单向导电特性的电子元器件。所述第一单向导通管在正常工作时，能够导通，当由于其它突发性电流干扰，在汽车电源可能出现的负电压时，第一单向导通管处于反向连接状态，从而能够有效的抑制负电流进入到判断电路，抑制负电压对汽车点火动作检测带来的干扰。

如图2所示，所述静电和过流防护电路101，可以包括电流保险丝F1和TVS管D3，其中，所述电流保险丝F1串联在所述汽车电源与判断电路的输入端之间，所述TVS管D3的负端与汽车电源的正极相连，所述TVS管D3的正端与汽车电源的负端相连。

具体的，所述电流保险丝F1，也被称为保险丝或者熔断器，其关键部位(熔丝)由电阻率比较大而熔点较低的合金，比如可以为银铜合金制成。电流保险丝会在电流异常升高到一定的高度和一定热度的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。在本发明实施例中，所述电流保险丝的熔断电流大于正常工作时所需要电流值。

作为一种优选的实施方式，所述电流保险丝为可恢复保险丝。可恢复保险丝可以是由经过特殊处理的聚合树脂(Polymer)及分布在里面的导电粒子(Carbon Black)组成。在正常操作下聚合树脂紧密地将导电粒子束缚在结晶状的结构外，构成链状导电的电通路，此时的可恢复保险丝为低阻状态，线路上流经可恢复保险丝的电流所产生的热能小，不会改变晶体结构。当线路发生短路或过载时，流经可恢复保险丝的大电流产生的热量使聚合树脂融化，体积迅速增长，形成高阻状态，工作电流迅速减小，从而对电路进行限制和保护。

所述TVS(英文全称为TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR，中文全称为瞬变电压抑制二极管)管D3，是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度(最高达10的负12次方秒)使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。从而通过TVS管可以快速的吸收脉冲电流对电路造成的影响。

所述判断电路102包括比较器U1、第二单向导通管D2、储能电容C3，判断电路102的输入端与所述比较器U1的反向输入端相连，所述判断电路102的输入端还与第二单向导通管D2的输入端相连，所述第二单向导通管D2的输出端与所述比较器U1的同相输入端相连，所述第二单向导通管D2的输出端与地之间连接有所述储能电容C3，所述比较器U1的输出端与控制器检测引脚相连；

所述第二单向导通管D2用于隔离所述比较器U1的正相输入端与反相输入端，从而能够在判断电路的输入电压发生变化时，能够通过比较器的输出电平反映出输入电压的变化，从而进一步检测出汽车点火动作。

当没有进行汽车点火时，通过第一单向导通管D1对负电压进行隔离，通过静电和过流防护电路对电流脉冲、静电进行抑制消除，从而使得干扰信号不能输入到判断电路，避免影响判断电路的判断结果。反相输入端电压大于正相输入端电压，比较器输出逻辑“1”。

当有汽车点火时，判断电路102的输入电压跌落，由于储能电容C3的作用，使得比较器U1的正相输入端电压高于反相输入端的电压，比较器输出逻辑“0”，与所述比较器输出引脚相连的控制器检测引脚检测到该输出。一种优选的实施方式如图2所示，在比较器U1的输出端通过上拉电阻与控制器供电电源相连，这样使得控制器能够更为有效的对输出电压的状态进行检测。优选的实施方式中，所述储能电容的容值要求比较大，比如可以设定为10微法等。也可以设置与储能电容并联的滤波电容，滤波电容的容值可小于所述储能电容。

如图2所示，作为本发明进一步优化的实施方式，所述汽车电源与所述判断电路之间还连接有用于过滤串模干扰和共模干扰的滤波电路103。

具体可选的，所述滤波电路103包括第一电容C1、第二电容C2和共模电感L2，所述第一电容C1的第一端连接汽车电源的正极，所述第一电容C1的第二端连接汽车电源的负极，所述第二电容C2的第一端连接汽车电源的正极，所述第二电容C2的第二端连接汽车电源的负极，所述共模电感L2包括第一共轭线圈第二共轭线圈，所述第一共轭线圈的两端分别连接第一电容C1第一端和第二电容C2的第一端，所述第二共轭线圈的两端分别连接第一电容C1的第二端和第二电容C2的第二端。

通过所述共模电感L2可以有效的抑制共模干扰信号，同时将电源地与数字地进行有效的隔离，并且由共模电感L2与第一电容C1、第二电容C2组成串模干扰抑制电路，用于对串模干扰进行有效的抑制。其中，所述第一电容的电容值可以为1-100微法,优选可以为10微法，第二电容的电容值可以为0.01-1微法,优选为0.1微法，当然，也可以设置多个其它值的电容与第一电容并联进行有效的滤波，比如在图2中并且的电容C的电容值可以为0.1微法。

本发明通过在判断电路的输入端连接有静电和过流防护电路、第一单向导通管，当电源中存在负电压脉冲时，可以通过所述第一单向导通管对所述负电压脉冲进行过滤，并且通过静电和过流防护电路，可以去除汽车内部的瞬变快速脉冲群和静电的影响，从而能够有效的去除瞬变快速脉冲的干扰，避免比较器因受到瞬变脉冲电流影响而输出逻辑“0”电平信号，而当汽车点火时，汽车电源电压跌落，由于储能电容的电压保持，比较器的同相输入端的电压值高于反相输入端的电压值，使得比较器输出逻辑电平发生变换，比如由逻辑电平“1”变换为了逻辑电平“0”，从而可以由控制器有效的检测判断点火动作。和现有技术的点火动作检测电路相比，本发明通过第一单向导通管及静电和过流防护电路，可以有效的提高点火动作检测的准确率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车点火动作的检测电路，其特征在于，所述电路包括第一单向导通管、静电和过流防护电路、判断电路，其中：

所述判断电路包括比较器、第二单向导通管、储能电容，判断电路的输入端与所述比较器的反向输入端相连，所述判断电路的输入端还与第二单向导通管的输入端相连，所述第二单向导通管的输出端与所述比较器的同相输入端相连，所述第二单向导通管的输出端与地之间连接有所述储能电容，所述比较器的输出端与控制器检测引脚相连；

所述静电和过流防护电路连接于所述判断电路与汽车电源之间，用于对判断电路的输入电压提供过流保护以及去静电保护；

所述第一单向导通管的输入端与汽车电源正极相连，所述第一单向导通管的输出端与静电和过流防护电路的输入端相连。

2.根据权利要求1所述电路，其特征在于，所述静电和过流防护电路包括电流保险丝和TVS管，其中，所述电流保险丝串联在所述汽车电源与判断电路的输入端之间，所述TVS管的负端与汽车电源的正极相连，所述TVS管的正端与汽车电源的负端相连。

3.根据权利要求1所述电路，其特征在于，在所述汽车电源与所述判断电路之间还连接有用于过滤串模干扰和共模干扰的滤波电路。

4.根据权利要求3所述电路，其特征在于，所述滤波电路包括第一电容、第二电容和共模电感，所述第一电容的第一端连接汽车电源的正极，所述第一电容的第二端连接汽车电源的负极，所述第二电容的第一端连接汽车电源的正极，所述第二电容的第二端连接汽车电源的负极，所述共模电感包括第一共轭线圈第二共轭线圈，所述第一共轭线圈的两端分别连接第一电容第一端和第二电容的第一端，所述第二共轭线圈的两端分别连接第一电容的第二端和第二电容的第二端。

5.根据权利要求4所述电路，其特征在于，所述第一电容的电容值为1-100微法，所述第二电容的电容值为0.01-1微法。

6.根据权利要求1所述电路，其特征在于，所述储能电容的电容值为10微法。

7.根据权利要求1所述电路，其特征在于，所述判断电路还包括第一限流电阻和第二限流电阻，所述第一限流电阻和第二限流电阻分别串接于所述比较器的正相输入端和反相输入端。