CN1918353A - 电路结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电路结构，用于影响在输出端一侧与一个为调节汽车中的机组而设置的电机相对应的功率开关元件。这种电路结构确保了在尤其是由于浸入到水中而引起的中央控制设备发生故障的情况下，电机仍然可以特别是在优选的、即使得相应的汽车出口打开的转动方向上工作，其中应当满足这种安全性功能，同时不采用机械式转换开关。这根据本发明这样来实现：提供了一个其集电极－发射极跨距与功率开关设备的输入端形成并联电路的开关晶体管，其基极连接端一方面通过一个二极管与作为按钮来实现的、可手动操作的开关设备相连接，另一方面与一个由两个紧挨着相邻的电触点构成的水位指示器相连接。

Description

电路结构
本发明的出发点在于一种电路结构，该电路结构用于影响在输出端一侧与一个为调节汽车中的机组而设置的电机相对应的功率开关元件，所述功率开关元件一方面在输入端一侧与车载供电电压源的正极(+)相连接，另一方面通过一个可手动操作的开关设备，借助于通过电控制设备来控制的第一个开关晶体管、以及借助于通过所述开关设备直接控制的第二个开关晶体管与负极(-)相连接。
这种类型的电路结构被设置用来以符合需求或者符合法律规定的方式和方法来影响安装在汽车中的电驱动机组，例如车窗或活动车顶调节系统。
其中在所述电路结构出现故障的情况下，例如在电路元件发生电气搭接的情况下，需要能够有所谓的“应急出口”。这种应急出口尤其是在汽车中采用，例如当汽车由于不慎或事故而陷到水中时，乘客只能通过车窗或活动车顶逃出来，此时电机驱动的车窗和活动车顶调节系统就具有了特别的意义。在这样的情况下，必须确保例如在由于盐水而导致电路元件发生搭接时，尤其是电机仍然能在优选的、即使得相关汽车出口打开的转动方向上工作。
如独立权利要求的前序部分所述的一种电路结构由DE10000530A1所公开。在这一已知的主题中，采用机械式转换开关来作为可手动操作的开关设备，它能够实现同一个电路节点与不同电位的可选连接。然而这种开关需要很大的技术开销，并且由于其复杂性也容易发生故障。
因此本发明的任务在于，对前面所述类型的电路结构加以改进，能够满足所需的安全性功能，同时不需采用机械式转换开关。
根据本发明上述任务这样来实现：提供一个其集电极-发射级跨距与功率开关元件的输入端形成并联电路的开关晶体管，其基极连接端一方面经由一个二极管与一个作为按钮来实现的、可手动操作的开关设备相连接，另一方面与一个由两个紧挨着相邻的电触点构成的水位指示器相连接。
在这种电路结构的构造中特别具有优点的是，它对于所要操作的机组的打开和关闭功能是以相同的方式来使用的，从而对于完整的功能来说只需要对基础的电路结构进行重复。
本发明所述主题的其他特别有利的实施方式在从属权利要求中给出，并将借助于附图中所示的实施例来详细说明。
由于如前面已经提到的，本发明所述的电路结构对于所要操作的机组的打开和关闭功能是以相同的方式来使用的，它在附图中只重复一次，并以示例方式对打开功能进行了描述。如图所示，该电路结构包括一个作为微计算机来实现的控制设备3，其输入端3.11与一个可手动操作的开关设备2相连接。其中这个可手动操作的开关设备2被设计为按钮，当其操作控制设备3的输入端3.11时与车载供电电压源的也被表示为“Plus”的正极(+)相连接。用于关闭功能的另一个电路结构可以完全回溯到同一个控制设备3，除了这里所示的端子外还提供了其他的输入和输出端3.1x及3.2x，在这些输入和输出端上连接有相应的其他元件。控制设备3的一个输出端3.21与开关晶体管4的基极连接端相连接，其发射极连接端与车载供电电压源的也用“地”来表示的负极(-)相连接，并且其集电极连接端与对应于为调节相关机组而设置的电机的功率开关元件1相连接。功率开关元件1是一个电机继电器，其中其输入端一侧由继电器线圈构成。功率开关元件1的另一输入端1”，即继电器线圈的第二个连接端，与Plus、即车载供电电压源的正极(+)相连接。
该电路结构的正常工作情况是这样的：通过操作可手动操作的开关设备2，将Plus、即正输入信号施加到控制设备3的输入端3.11，在其上同样通过其输出端3.21向开关晶体管4给出一个正输出信号。该开关晶体管4导通，从而对流经功率开关元件1的继电器线圈的电流产生影响，使所述功率开关元件吸合，并使相应的电机在相关的方向上工作。
此外，还存在应急工作的情况，例如当汽车由于某种原因陷入到尤其是含盐分的水中时可能需要这种应急工作，这会导致控制设备3立即失灵。在这种情况下首先必须保证功率开关元件1不会发生不希望的启动。这通过开关晶体管6来实现，它的集电极-发射极跨距与功率开关元件1的输入端1’、1”形成并联电路，并且在导通的状态下使后者短路。为了实现导通，晶体管6的基极连接端与一个由两个紧挨着相邻的电触点8’、8”构成的水位指示器8相连接。由于特别是含盐分的水具有导电性，在触点8’和8”之间形成了一个阻抗，该阻抗至少小到能够可靠地保证晶体管6的导通。触点8’、8”可通过印刷电路板上相邻的面构成，或者更好地通过平行指向的销钉构成。其中采用了销钉的一个实施例可以具有优点地如此实现：将所述销钉引到一个外壳的外侧上，从而使其在其余电路结构之前与水相接触。
通过操作开关设备2来有意地启动功率开关元件1可由此来实现：其一方面与开关晶体管5的基极直接相连，并且通过一个二极管7与开关晶体管6的基极相连。在操作开关设备2时，这两者都与Plus相连接，从而使得与功率开关元件1的输入端1’、1”形成并联电路的晶体管6被截止，而与功率开关元件1形成串联电路的晶体管5导通接地，使电流流过继电器线圈。与这个晶体管5串联连接的另一个晶体管9仅用来在应急工作条件下使这条激活路径截止，这是通过由控制设备3是该晶体管截止来实现的。在控制设备3失灵的情况下，晶体管9通过上拉电阻10导通，并使得电流可以流向地电位，从而启动应急工作状态。通过一个肖特基二极管11，在正常工作状态下使继电器线圈电流导通的晶体管4的基极连接端附带地与晶体管9的集电极连接端相连接。由此避免了无意中接入晶体管4通过其基极可能与Plus发生短路的水的阻抗。

Claims (5)

1.一种电路结构，用于影响在输出端一侧与一个为调节汽车中的机组而设置的电机相对应的功率开关元件(1)，所述功率开关元件一方面在输入端一侧与车载供电电压源的正极(+)相连接，另一方面通过一个可手动操作的开关设备(2)，借助于通过电子控制设备(3)来控制的第一个开关晶体管(4)、以及借助于通过所述开关设备(2)直接控制的第二个开关晶体管(5)与车载供电电压源的负极(-)相连接，其特征在于，
提供了一个其集电极-发射级跨距与功率开关元件(1)的输入端(1’，1”)形成并联电路的第三个开关晶体管(7)，其基极连接端一方面经由一个二极管(7)与一个作为按钮来实现的、可手动操作的开关设备(2)相连接，另一方面与一个由两个紧挨着相邻的电触点(8’，8”)构成的水位指示器(8)相连接。
2.如权利要求1所述的电路结构，其特征在于，在由开关设备(2)直接控制的开关晶体管(5)和车载供电电压源的负极(-)之间设置了另外一个晶体管(9)，其基极连接端一方面通过一个上拉电阻(10)与车载供电电压源的正极(+)相连接，另一方面可通过控制设备(3)与车载供电电压源的负极(-)相连接。
3.如权利要求2所述的电路结构，其特征在于，为通过电子控制设备(3)来激活功率开关元件(1)而设置的开关晶体管(4)的基极连接端附带地与所述另一个晶体管(9)的集电极连接端相连接。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电路结构，其特征在于，所述功率开关元件(1)作为电机继电器来实现。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电路结构，其特征在于，所述电子控制设备(3)是一个微控制器。
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