CN204140255U - 汽车点火模块的限流电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车点火模块的限流电路，包括控制信号输入模块、差分放大模块、负反馈模块；所述差分放大模块分别与所述控制信号输入模块、电池及所述负反馈模块相电路连接。本实用新型所公开的汽车点火模块的限流电路，可同时消除由于供电电压波动造成的点火线圈电流不稳的问题，可精确控制点火线圈输入电流，在提供充分的点火能量的基础上，还可防止由于点火能量过大造成的损耗及故障。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种汽车点火模块的限流电路。
背景技术
汽车点火模块又称点火控制器，与混合集成电路(HIC)、点火开关、点火线圈、点火分电器组成汽车点火系统。通常的点火线圈里面有两组线圈，初级线圈和次级线圈。初级线圈用较粗的漆包线，通常用0.5-1毫米左右的漆包线绕200-500匝左右；次级线圈用较细的漆包线，通常用0.1毫米左右的漆包线绕15000-25000匝左右。所述汽车点火模块用于控制点火圈的初级线圈的输入电流，从而控制点火能量，保证发动机气缸内的混合气彻底的燃烧。本领域技术人员可以理解，当初级线圈的输入电流(下称点火电流)过大时，会造成能量的浪费，产生过热而损毁点火线圈；当点火电流不足时，无法给点火线圈提供足够的能量而导致点火困难或失败。因而，将点火电流控制在适当的值，对汽车的性能、使用寿命和操控都非常重要。然而由于蓄电池电压的变化和工作温度的变化极易影响点火电流的大小，造成点火能量不稳定，使得发动机出现启动难、运行不稳定、熄火、缺缸、抖动剧烈等不良现象。
现有技术中，通常采用点火模块限流电路来控制点火电流的值。常见的点火模块限流电路有以下几种：
(1)由两个三极管组成的限流电路，其中一个三极管的be结和电流检测电阻组成负反馈电路。这种负反馈电路能较好的解决蓄电池电压波动带来的问题，但当温度发生变化时，三极管的be结的电压会随着温度而改变，负反馈电路参数改变，温度特性很差，一般情况下，点火电流随温度变化可以超过4A，使得点火模块的点火能量不足，发动机工作不稳定。
(2)在上述(1)基础上增加热敏电阻进行温度补偿，这种电路可以在一定程度上补偿点火电流的变化，但点火电流仍随温度变化较大，且显著增加了电路的成本。
(3)由MCU(Micro Control Unit，微控单元)输出一个PWM(Pulse-WidthModulation，脉宽调制)信号来控制功率三极管(达林顿管)的开和关。通过改变PWM信号的占空比达到控制点火电流限流的功能。MCU通过温度检测电路，可以较好的实现温度补偿，然而当蓄电池电压在很短的时间有较大的变化时，MCU的PWM电路无法做到快速的响应，点火电流很难维持在一稳定的值。
实用新型内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本实用新型提供一种汽车点火模块的限流电路，能较好的克服由于供电电源电压波动和温度变化对点火能量的影响。
本实用新型所提供的汽车点火模块的限流电路，包括控制信号输入模块(1)、差分放大模块(2)、负反馈模块(3)；所述差分放大模块(2)分别与所述制信号输入模块(1)、电池(4)及所述负反馈模块(3)相电路连接。
所述差分放大模块(2)包括第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第一电阻(R1)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第六电阻(R6)、第七电阻(R7)和稳压二极管(D1)；所述第三电阻(R3)一端连接所述第一三极管(Q3)的基极且另一端连接所述控制信号输入模块(1)；所述第七电阻(R7)一端连接所述第一三极管(Q1)的发射极且另一端接地；所述第四电阻(R4)一端连接所述第一三极管(Q1)的基极且另一端接地；所述稳压二极管(D1)的阴极连接所述控制信号输入模块(1)且所述稳压二极管(D1)的阳极接地；所述第一电阻(R1)一端连接所述电池(4)且另一端连接所述控制信号输入模块(1)；所述第五电阻(R5)一端连接所述电池(4)其另一端连接所述第一三极管(Q1)的集电极；所述第六电阻(R6)一端连接所述电池(4)且另一端连接所述第二三极管(Q2)的集电极；所述第一三极管(Q1)的集电极还同时连接所诉反馈电路。所述第一三极管(Q1)和第二三极管(Q2)型号相同。
所述反馈电路包括第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)、第八电阻(R8)和第九电阻(R9)；所述第三三极管(Q3)的基极连接所述第一三极管(Q1)的集电极；所述第八电阻(R8)一端连接所述电池(4)且另一端连接所述第三三极管(Q3)的发射极；所述第三三极管(Q3)的集电极与所述第四三极管(Q4)的基极相连接；所述第九电阻(R9)一端及所述第二三极管(Q2)的基极均与所述第四三极管(Q4)的发射极相连接；所述第九电阻(R9)的另一端接地；所述第四三极管(Q4)的集电极与点火线圈相连接。
所述控制信号输入模块(1)包括与所述稳压二极管(D1)的阴极连接的第二电阻(R2)。
所述第一三极管(Q1)和第二三极管(Q2)均为NPN型三极管。所述第三三极管(Q3)为PNP型三极管。所述第四三极管(Q4)为达林顿管。
本实用新型所提供的汽车点火模块的限流电路，可同时消除由于供电电压波动造成的点火线圈电流不稳的问题，可精确控制点火线圈输入电流，在提供充分的点火能量的基础上，还可防止由于点火能量过大造成的损耗及故障。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述的汽车点火模块的限流电路模块结构示意图；
图2为本实用新型实施例所述的汽车点火模块的限流电路的电路结构图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实施例提供一种汽车点火模块的限流电路，包括控制信号输入模块1、差分放大模块2、负反馈模块3；所述差分放大模块2分别与所述制信号输入模块1、电池4及所述负反馈模块3相电路连接。
如图2所示，所述差分放大模块2包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6、第七电阻R7和稳压二极管D1；所述第三电阻R3一端连接所述第一三极管Q3的基极且另一端连接所述控制信号输入模块1；所述第七电阻R7一端连接所述第一三极管Q1的发射极且另一端接地；所述第四电阻R4一端连接所述第一三极管Q1的基极且另一端接地；所述稳压二极管D1的阴极连接所述控制信号输入模块1且所述稳压二极管D1的阳极接地；所述第一电阻R1一端连接所述电池4且另一端连接所述控制信号输入模块1；所述第五电阻R5一端连接所述电池4其另一端连接所述第一三极管Q1的集电极；所述第六电阻R6一端连接所述电池4且另一端连接所述第二三极管Q2的集电极；所述第一三极管Q1的集电极还同时连接所述反馈电路。
所述第一三极管Q1和第二三极管Q2型号相同。所述第一三极管Q1和第二三极管Q2构成的差分放大电路，可抑制共模信号，利用该特点来抑制第一三极管Q1和第二三极管Q2产生的温漂。
所述反馈电路包括第三三极管Q3、第四三极管Q4、第八电阻R8和第九电阻R9；所述第三三极管Q3的基极连接所述第一三极管Q1的集电极；所述第八电阻R8一端连接所述电池4且另一端连接所述第三三极管Q3的发射极；所述第三三极管Q3的集电极与所述第四三极管Q4的基极相连接；所述第九电阻R9一端及所述第二三极管Q2的基极均与所述第四三极管Q4的发射极相连接；所述第九电阻R9的另一端接地；所述第四三极管Q4的集电极与点火线圈相连接。
所述控制信号输入模块1包括与所述稳压二极管的阴极连接的第二电阻R2。
所述第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN型三极管。
所述第三三极管Q3为PNP型三极管。
所述第四三极管Q4为达林顿管。本领域技术人员可以理解，所述达林顿管是两个三极管接在一起，极性只认前面的三极管。具体接法如下，以两个相同极性的三极管为例，前面三极管集电极跟后面三极管集电极相接，前面三极管发射极跟后面三极管基极相接，前面三极管功率一般比后面三极管小，前面三极管基极为达林顿管基极，后面三极管发射极为达林顿管发射极，用法跟三极管一样，放大倍数是两个三极管放大倍数的乘积。
本领域技术人员可以理解，当所述控制信号输入模块1输入的控制信号为低电平信号时，所述控制信号输入模块1输出的电压值VD1较小，所述第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4均处于关闭状态，此时本实施例所提供的汽车点火模块的限流电路的输出电流Icoil为0；当所述控制信号输入模块1输入的控制信号为高电平信号时，所述控制信号输入模块1输出的电压值VD1为稳压二极管D1的稳压值，此时所述第一三极管Q1、第三三极管Q3和第四三极管Q4均处于导通状态，Icoil开始增大，进而所述第一三极管Q1基极的输入电压值V0增大，导致第二三极管Q2导通，导致第一三极管Q1及第二三极管Q2的发射极上的电压值V2上升，从而形成负反馈电路，最终使得第四三极管Q4发射极上的电压值V1与所述第一三极管Q1基极上的输入电压值V0相等，从而达到将稳定本实施例所提供的汽车点火模块的限流电路的输出电流Icoil的目的。本领域技术人员可以理解，当第四三极管Q4发射极上的电压值V1与所述第一三极管Q1基极上的输入电压值V0相等时，其关系符合下列等式：
V1＝Vo≈VD1*R4/(R3+R4)
Icoil＝V1/R9≈VD1*R4/(R3+R4)*R9
本领域技术人员可以理解，根据上述公式可通过选取适当的VD1、R9、R4、R3值，将所述限流电路的输出电流Icoil精确的稳定在设定值上。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种汽车点火模块的限流电路，其特征在于：包括控制信号输入模块(1)、差分放大模块(2)、负反馈模块(3)；所述差分放大模块(2)分别与所述控制信号输入模块(1)、电池(4)及所述负反馈模块(3)相电路连接。
2.如权利要求1所述的汽车点火模块的限流电路，其特征在于：所述差分放大模块(2)包括第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第一电阻(R1)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第六电阻(R6)、第七电阻(R7)和稳压二极管(D1)；所述第三电阻(R3)一端连接所述第一三极管(Q1)的基极且另一端连接所述控制信号输入模块(1)；所述第七电阻(R7)一端连接所述第一三极管(Q1)的发射极且另一端接地；所述第四电阻(R4)一端连接所述第一三极管(Q1)的基极且另一端接地；所述稳压二极管(D1)的阴极连接所述控制信号输入模块(1)且所述稳压二极管(D1)的阳极接地；所述第一电阻(R1)一端连接所述电池(4)且另一端连接所述控制信号输入模块(1)；所述第五电阻(R5)一端连接所述电池(4)其另一端连接所述第一三极管(Q1)的集电极；所述第六电阻(R6)一端连接所述电池(4)且另一端连接所述第二三极管(Q2)的集电极；所述第一三极管(Q1)的集电极还同时连接所述反馈电路。
3.如权利要求2所述的汽车点火模块的限流电路，其特征在于：所述第一三极管(Q1)和第二三极管(Q2)型号相同。
4.如权利要求3所述的汽车点火模块的限流电路，其特征在于：所述反馈电路包括第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)、第八电阻(R8)和第九电阻(R9)；所述第三三极管(Q3)的基极连接所述第一三极管(Q1)的集电极；所述第八电阻(R8)一端连接所述电池(4)且另一端连接所述第三三极管(Q3)的发射极；所述第三三极管(Q3)的集电极与所述第四三极管(Q4)的基极相连接；所述第九电阻(R9) 一端与及所述第二三极管(Q2)的基极均与所述第四三极管(Q4)的发射极相连接；所述第九电阻(R9)的另一端接地；所述第四三极管(Q4)的集电极与点火线圈相连接。
5.如权利要求4所述的汽车点火模块的限流电路，其特征在于：所述控制信号输入模块(1)包括与所述稳压二极管的阴极连接的第二电阻(R2)。
6.如权利要求2至5中任一项所述的汽车点火模块的限流电路，其特征在于：所述第一三极管(Q1)和第二三极管(Q2)均为NPN型三极管。
7.如权利要求4所述的汽车点火模块的限流电路，其特征在于：所述第三三极管(Q3)为PNP型三极管。
8.如权利要求4所述的汽车点火模块的限流电路，其特征在于：所述第四三极管(Q4)为达林顿管。
9.如权利要求7所述的汽车点火模块的限流电路，其特征在于：所述第四三极管(Q4)为达林顿管。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107918057A (zh) * | 2016-10-11 | 2018-04-17 | 联合汽车电子有限公司 | 点火线圈初级电感的测量方法及其测量系统 |
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2014
- 2014-06-17 CN CN201420321441.7U patent/CN204140255U/zh not_active Expired - Lifetime
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