CN107387287A - 一种汽车起动机保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车起动机启动保护电路技术领域，具体涉及一种汽车起动机保护电路。一种汽车起动机保护电路，包括基准电压芯片、MOS管Q、过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路，所述的基准电压芯片同时给过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路提供基准电压，过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路的输出端分别通过电阻于MOS管Q的栅极连接，MOS管Q的漏极连接起动机的继电器，MOS管Q的源极连接电源，所述的MOS管Q的源极与栅极之间连接电阻R8，所述基准电压芯片的一端接地，另一端通过电阻R1连接电源。本发明电路简单可靠，很好的实现了车辆启动过程中过温、过低压输入时以及超时启动时的断电保护控制。

Description

一种汽车起动机保护电路

技术领域

本发明属于汽车起动机启动保护电路技术领域，具体涉及一种汽车起动机保护电路。

背景技术

随着车辆信息化、数字化程度的逐渐提升，车辆负载不断增加。为减轻线缆的承载能力，如履带装甲车辆，其供电体制不断攀升。而汽车起动机在启动起动机的过程中，要从蓄电池引入300~400 Ah的电量，因此为了防止蓄电池出现过流或损坏的现象，起动时间不应超过5s，冬季容易出现起动困难的现象，多次起动时每次起动时间不宜过长，各次起动中也应留有适当间隔。此间会出现蓄电池无电或电力微弱，于是出现起动机不能转动或转动缓慢的故障，产生不可预知的危险。

现有汽车为了在启动汽车时保护蓄电池，一般汽车都是在其使用说明书上以注意事项对使用者提出正确的使用方法。比如：注意，每次启动不可超过10S，再次启动应间隔30S。这种不可连续长时间启动的要求，已经成为每个驾驶员必备常识，谁若不按此要求启动汽车，结果是会将蓄电池或起动机损坏。那么启动时间又如何控制呢，汽车没有提供，驾驶员也不可能看着时钟比照，实际情况是驾驶员凭着感觉来控制。当车况比较好时，则永不了几秒汽车就启动了；而当车况不太好时，就出现问题，这个启动时间的限制就如同虚设，而对汽车的损伤也就出现在这凭感觉控制的时间中。还有点火锁是能够自动复位的，若点火锁出了故障，也可能造成启动时间无法控制。

同时汽车的启动电流非常大，起动机的电源线直接连接蓄电池，其通断一般由点火开关来实现对电源的连接，如果在启动过程中点火钥匙一直处于启动档而不能复位时，点火开关一直处于闭合，持续的电流产生热量，时间一长温度就会很高很容易就会起火，这就会给车辆带来火灾隐患。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种结构简单，功能齐全的汽车起动机启动保护电路。

本发明的技术方案是：

一种汽车起动机保护电路，包括基准电压芯片、MOS管Q、过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路，所述的基准电压芯片同时给过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路提供基准电压，过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路的输出端分别通过电阻于MOS管Q的栅极连接，MOS管Q的漏极连接起动机的继电器，MOS管Q的源极连接电源，所述的MOS管Q的源极与栅极之间连接电阻R8，所述基准电压芯片的一端接地，另一端通过电阻R1连接电源。

具体的，所述的过热保护电路包括比较器A1，基准电压芯片通过电阻R2和电阻R3分别连接比较器A1的负相输入端和正相输入端，电阻R3并联连接电容C1和电阻R4，电容C1和电阻R4串联连接，电容C1和电阻R4的连接处同时接地，比较器A的负相输入端与输出端之间并联连接负反馈电容C2，比较器A1正相输入端并联连接正反馈电阻R5，比较器A1的负相输入端通过电阻R6连接温度传感器，温度传感器的另一端接地，温度传感器并联连接有电容C3，比较器A1的输出端通过电阻R7连接MOS管Q的栅极。

具体的，所述的过低压保护电路包括比较器A2，所述的基准电压芯片通过电阻R11和电容C4分别连接比较器A的正相输入端和负相输入端，电阻R11与比较器A2的正相输入端之间接入电阻R13和电容C5，电阻R13和电容C5并联连接且同时接地，电容C4与比较器A2负相输入端之间接入电阻R12，电阻R12另一端接地，所述比较器A2负相输入端通过电阻R9连接电源，比较器A2负相输入端与输出端之间并联连接电容C7，比较器A2正相输入端与输出端之间并联连接电阻R14,比较器A2输出端通过电阻R10连接MOS管Q的栅极。

具体的，所述的定时复位电路包括比较器A3，所述的基准电压芯片通过电阻R16和电阻R17分别连接比较器A3的负相输入端和正相输入端，电阻R16与比较器A3的负相输入端之间接入电阻R18，电阻R18的另一端接地，电阻R17和比较器A3的正相输入端之间接入电容C6，电容C6的另一端接地，比较器A3的正相输入端与三极管VT的发射极连接，三极管VT的集电极接地，三极管VT的基极通过电阻R21连接电源，三极管VT的基极和集电极之间连接电阻R20，所述的比较器A3的输出端通过电阻R15与MOS管Q的栅极连接。

具体的，所述的基准电压芯片采用TL431芯片。

具体的，所述的温度传感器为热敏电阻RT。

具体的，所述的MOS管Q为P沟道场效应管。

本发明的有益效果是：通过MOS管的关断控制启动起动机的启动或者关闭，通过本发明可有效保护蓄电池和起动机在汽车启动过程中不受损坏；能够在低压输入时自动切断电源，保护起动机不受损害；即使驾驶员在启动汽车的时间超过了要求规定的时间，也能自动有效的保护蓄电池或起动机不受到损害。

本发明电路简单可靠，很好的实现了车辆启动过程中过温、过低压输入时以及超时启动时的断电保护控制，降低了电路设计的复杂性，实用性、通用化较强，提供高了系统的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的电路结构示意图。

具体实施方式

如图1所示为一种汽车起动机保护电路的电路结构示意图。包括基准电压TL431芯片、P沟道MOS管Q、过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路，所述的基准电压TL431芯片同时给过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路提供基准电压，过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路的输出端分别通过电阻于MOS管Q的栅极连接，MOS管Q的漏极连接起动机的继电器，MOS管Q的源极连接电源，所述的MOS管Q的源极与栅极之间连接电阻R8，所述基准电压TL431芯片的一端接地，另一端通过电阻R1连接电源。

所述的过热保护电路包括比较器A1，基准电压TL431芯片通过电阻R2和电阻R3分别连接比较器A1的负相输入端和正相输入端，电阻R3并联连接电容C1和电阻R4，电容C1和电阻R4串联连接，电容C1和电阻R4的连接处同时接地，比较器A的负相输入端与输出端之间并联连接负反馈电容C2，比较器A1正相输入端并联连接正反馈电阻R5，比较器A1的负相输入端通过电阻R6连接热敏电阻RT，热敏电阻RT的另一端接地，热敏电阻RT并联连接有电容C3，比较器A1的输出端通过电阻R7连接MOS管Q的栅极。

具体的，所述的过低压保护电路包括比较器A2，所述的基准电压TL431芯片通过电阻R11和电容C4分别连接比较器A的正相输入端和负相输入端，电阻R11与比较器A2的正相输入端之间接入电阻R13和电容C5，电阻R13和电容C5并联连接且同时接地，电容C4与比较器A2负相输入端之间接入电阻R12，电阻R12另一端接地，所述比较器A2负相输入端通过电阻R9连接电源，比较器A2负相输入端与输出端之间并联连接电容C7，比较器A2正相输入端与输出端之间并联连接电阻R14,比较器A2输出端通过电阻R10连接MOS管Q的栅极。

具体的，所述的定时复位电路包括比较器A3，所述的基准电压TL431芯片通过电阻R16和电阻R17分别连接比较器A3的负相输入端和正相输入端，电阻R16与比较器A3的负相输入端之间接入电阻R18，电阻R18的另一端接地，电阻R17和比较器A3的正相输入端之间接入电容C6，电容C6的另一端接地，比较器A3的正相输入端与三极管VT的发射极连接，三极管VT的集电极接地，三极管VT的基极通过电阻R21连接电源，三极管VT的基极和集电极之间连接电阻R20，所述的比较器A3的输出端通过电阻R15与MOS管Q的栅极连接。

本发明对过热保护的工作原理是：通过基准电压TL431的提供基准电压，通过比较电阻R3和比较电阻R4的比较给比较器A1的正向输入端提供一个基准电压值，而比较器A1的负相输入端采集热敏电阻RT的波动电压值，当热敏电阻RT随着温度的变化其提供给比较器A1的负相输入端的电压值也会变化，热敏电阻RT温度越高，比较器A1的负相输入端的电位值越低，而比较器A的输出端的电位会越高，同时MOS管Q的栅极处的电位也越高，当高到一定值时，MOS管Q的源极和漏极之间无电流流通，MOS管Q关断，同时导致起动机启动继电器断电关闭，达到过温保护的目的。

而对过低压保护的工作原理是：启动时比较器A2的正向输入端和负相输入端的电位进行比较，如果负相输入端的电位高于正向输入端的电位时那么比较器A2的输出端输出低电位，此时MOS管Q导通，继电器启动同时汽车起动机也启动，反之如果比较器A2负相输入端的电位低于正向输入端的电位时那么比较器A2的输出端输出高电位，那么MOS管Q不通电，继电器关闭同时汽车起动机也断开停止启，达到过低压保护的目的。

对超时保护的工作原理是：若在要求规定过的启动时间内（可以通过调整电阻18和电容C6来实现不同要求的启动时间），发动机开始了正常工作后，就会关闭点火锁，使启动保护器的输入电源断开，从而使起动机停止工作；若在要求规定的启动时间内，发动机还未正常工作，这时电容C6也已经充电到一定时间，使得比较器A3的正向输入端逐渐增大，而其比较器A3的输出也不断增大，增大到一定值时MOS管Q关闭，则继电器关闭，汽车起动机关闭，从而达到保护汽车起动机的目的。而电容C6上的电压大于三极管的击穿电压，使得三极管导通，在电容上蓄存的电荷则通过三极管释放掉，再次启动起动机时可以立即进行二次启动。

本发明对汽车启动时的蓄电池和启动机具有多重保护的作用，通过本发明所提供的保护电路可以有效保护蓄电池和启动机在汽车启动过程中不受损害。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种汽车起动机保护电路，包括基准电压芯片、MOS管Q、过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路，其特征在于，所述的基准电压芯片同时给过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路提供基准电压，过热保护电路、过低压保护电路和定时复位电路的输出端分别通过电阻于MOS管Q的栅极连接，MOS管Q的漏极连接起动机的继电器，MOS管Q的源极连接电源，所述的MOS管Q的源极与栅极之间连接电阻R8，所述基准电压芯片的一端接地，另一端通过电阻R1连接电源。

2.根据权利要求1所述汽车起动机保护电路，其特征在于，所述的过热保护电路包括比较器A1，基准电压芯片通过电阻R2和电阻R3分别连接比较器A1的负相输入端和正相输入端，电阻R3并联连接电容C1和电阻R4，电容C1和电阻R4串联连接，电容C1和电阻R4的连接处同时接地，比较器A的负相输入端与输出端之间并联连接负反馈电容C2，比较器A1正相输入端并联连接正反馈电阻R5，比较器A1的负相输入端通过电阻R6连接温度传感器，温度传感器的另一端接地，温度传感器并联连接有电容C3，比较器A1的输出端通过电阻R7连接MOS管Q的栅极。

3.根据权利要求1所述汽车起动机保护电路，其特征在于，所述的过低压保护电路包括比较器A2，所述的基准电压芯片通过电阻R11和电容C4分别连接比较器A的正相输入端和负相输入端，电阻R11与比较器A2的正相输入端之间接入电阻R13和电容C5，电阻R13和电容C5并联连接且同时接地，电容C4与比较器A2负相输入端之间接入电阻R12，电阻R12另一端接地，所述比较器A2负相输入端通过电阻R9连接电源，比较器A2负相输入端与输出端之间并联连接电容C7，比较器A2正相输入端与输出端之间并联连接电阻R14,比较器A2输出端通过电阻R10连接MOS管Q的栅极。

4.根据权利要求1所述汽车起动机保护电路，其特征在于，所述的定时复位电路包括比较器A3，所述的基准电压芯片通过电阻R16和电阻R17分别连接比较器A3的负相输入端和正相输入端，电阻R16与比较器A3的负相输入端之间接入电阻R18，电阻R18的另一端接地，电阻R17和比较器A3的正相输入端之间接入电容C6，电容C6的另一端接地，比较器A3的正相输入端与三极管VT的发射极连接，三极管VT的集电极接地，三极管VT的基极通过电阻R21连接电源，三极管VT的基极和集电极之间连接电阻R20，所述的比较器A3的输出端通过电阻R15与MOS管Q的栅极连接。

5.根据权利要求1所述汽车起动机保护电路，其特征在于，所述的基准电压芯片采用TL431芯片。

6.根据权利要求1所述汽车起动机保护电路，其特征在于，所述的温度传感器为热敏电阻RT。

7.根据权利要求1所述汽车起动机保护电路，其特征在于，所述的MOS管Q为P沟道场效应管。