專利名稱：汽車玻璃升降開關和電機的保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種對汽車玻璃升降開關、電機的保護設備，屬于汽車附件制造的技術領域。
背景技術：
汽車玻璃升降有手動、電動兩種，是每輛汽車必備的功能，在電動功能下，由于種種原因會燒壞升降開關和電機，給生產者、使用者帶來不便，目前對升降開關、電機的同時保護的產品還沒有。
發明內容技術問題本實用新型的發明目的就是提供一個結構簡單、可靠性高的同時對升降開關、電機保護的保護器技術方案電機的保護方案有多種，汽車有左門、右門，因此控制分單路控制(每輛車有二只)，或雙路控制(每輛車一只)。不僅如此，用戶還要求對升降開關、升降電機同時控制并保護。該保護器包括開關保護電路、信息采集電路、信息處理電路和電機驅動電路，其中開關保護電路電機驅動大電流是由繼電器提供，而繼電器的動作隨升降開關的控制信號而控制，升降開關提供電壓信號加到第四電壓信號輸入端，電壓信號經第一二極管、第一電阻，第三電阻分壓接到第二晶體管的基極，使得第二晶體管導通，第一繼電器動作，擺臂接通電源，第一開關活動端接正電源，第三電壓信號輸入端為OV電平，第四晶體管截止，第二繼電器處于常通狀態，第二開關活動端接近0v，電機正向轉動；同樣電壓伩號加到第三電壓信號輸入端，電源電壓經第六二極管、第四電阻、第六電阻分壓接到第四晶體管的基極，使得第四晶體管導通，第二繼電器動作，擺臂接通電源電壓，第二開關活動端接正電源，而第四電壓信號輸入端為0V，第一繼電器常通狀態，第一開關活動端為接近Ov電壓， 電機反向轉動；信息采集電路包括采樣電阻和由第四濾波電容、第九濾波電阻，第六濾波電容組成的濾波器；信號處理電路包括放大器和一系列阻容元件組成的比較器，第六濾波電容上的輸出電壓經第十一電阻、第十二電阻分壓獲得的參考電壓接放大器的同向輸入端，正反饋的第十三電阻的兩端接在放大器的同向輸入端和輸出端上。電機驅動電路包括時基電路、第一晶體管、第三晶體管、第二晶體管、第四晶體管、 第一繼電器、第二繼電器，放大器的輸出端輸出一個負跳變信號接時基電路的輸入端，觸發時基電路工作，時基電路的輸出端輸出正脈沖方波，分別經第二電阻，第五電阻加到第一晶體管和第三晶體管的基極，使第一晶體管和第三晶體管導通，第二晶體管、第四晶體管均截止，第一繼電器、第二繼電器處在常閉狀態，電機停轉。[0010]所述的時基電路上，采用復位電阻，復位二極管、復位電容構成強制復位電路，其中復位電阻、復位二極管并接在時基電路的復位端上，復位電容一端接時基電路的復位端， 另一端接地，保證保護器一開機就進入正常工作狀態。第一繼電器的開關兩端分別并接第二電容、第四二極管和第五二極管構成滅弧電路；第二繼電器的開關兩端分別并接第三電容、第八二極管和第九二極管構成滅弧電路； 在電機的兩端并接有第七電阻用于滅弧。所述的第二晶體管的集電極與電源之間并了第三二極管，在第四晶體管的集電極與電源之間并了第七二極管，防止馬達停轉第二晶體管、第四晶體管截止，繼電器線啳產生高反壓擊穿第二晶體管和第四晶體管。玻璃升降開關信號取自于電源電壓，電源上一定幅度的負脈沖信號會打穿第二晶體管、第四晶體管的基極到發射極的結，為此，第一二極管和第六二極管的采用就可防止這一現象的發生。有益效果本實用新型的有益效果是電路簡潔、性能可靠、起控性佳。電路簡潔本電路采用1只LM358、1只NE555、2只繼電器(繼電器方案)、4只中小功率三極管外加普通阻容、二極管組裝在43*51 —塊小的印制板上，推入在長*寬*高為 58*48*31的小塑料盒內。性能可靠電路采用的都是常用電路，采用最佳設計，如圖示1如正反饋的采用， 當ICl輸入負端2腳電平低于運放的正端3腳電平，輸出1腳為高電平，一旦電機停轉，大電流在采樣電阻上的壓降經濾波器平滑濾波后使得負端電壓大于電阻R12上的比較電壓， 該運放電路就翻轉，輸出端電壓由高變低，該負跳變電壓反映在運放電路的正輸入端比較電壓的降低，這樣更有利于運放電路的翻轉。起控性佳是由于汽車上電器繁多、干擾多，往往一開機，時基電路輸出電平不定， 有高有低，也就是說三極管Q1、Q3受不定信號的驅動，使得繼電器一開機也處在不穩定狀態，起控性不穩，本實用新型由于采用了最高級別的中斷電路，使得時基電路的輸出，一開機始終是低電平，保證了 Q1、Q3處于截止狀態，使用者可以隨心所欲操控玻璃升降。
圖1是本實用新型的繼電器驅動方案的電源理圖。
具體實施方式
本實用新型汽車玻璃窗升降開關、電機保護器包括開關保護電路、信息采集電路、 信號處理電路和驅動電路。開關的保護以往汽車升降電機的驅動大電流是經由升降開關提供的，一則電流數值大，瞬間過流電流更大，二則頻繁操作，因此它屬于易損件。保護的方法是大電流不經過開關提供，采用能承受大電流的器件來完成，開關上只提供控制電壓信號(毫安級電流)。設電源電壓Vcc開關信號加到第四電壓信號輸入端P4(假設為玻璃上升信號)，經第一電阻Rl、第三電阻R3兩電阻分壓后加到第二晶體管Q2的基極，第二晶體管Q2導通，第一繼電器ZDl吸合，Vcc電壓加到第一開關活動端P7，此時第二繼電器ZD2觸點常通，第二開關活動端P8點電位接近零伏，電機Mol運轉，玻璃上升。[0022]當電源電壓Vcc開關信號加到第三電壓信號輸入端P3 (假設為玻璃下降信號)，第四三極管Q4導通，第二繼電器ZD2吸合，Vcc電壓加到第二開關活動端P8，而此時第四電壓信號輸入端P4點電壓為0v，第二三極管Q2截止，第一繼電器ZDl觸點恢復呈常通狀態。 第一開關活動端P7點電位近似零伏，電機Mol反轉，玻璃降下來。滅弧措施由于第一繼電器ZD1、第二繼電器ZD2承受很大電流，滅弧成關鍵，電機交變運轉， 所以加了壓敏電阻R7，第四二極管D4、第八二極管D8，第二電容C2、第三電容C3，另外為了消除在繼電器擺臂動作過程中懸空，而在電機上產生的負脈沖，加了第五二極管D5、第九二極管D9吸收掉有害的負脈沖。信號采集電路包括第十采樣電阻RlO和第四濾波電容C4、第九濾波電阻R9第六濾波電容C6組成的π濾波器。信號處理電路是由第一放大器IC1，和一系列阻容元件組成的比較器，第六電容 C6上的輸出與由第十一電阻R11、第十二電阻R12分壓在R12上獲得比較參考電壓相比較， 正反饋的第十三電阻R13連接在運放ICl的第1腳和第3腳上。驅動電路采用繼電器方式，一當驅動電機大電流超過設定值，在第十采樣電阻RlO 上產生過流信號，經濾波后，信號電壓大于第十二電阻R12上的參考電壓，第一放大器ICl 翻轉，輸出由高變低，比較器輸出負脈沖經第八電容器C8，第十四電阻R14，第十二極管DlO 交流耦合電路，送至時基電路IC2的第二腳，第三腳輸出高電平脈沖，使得第一晶體管Q1、 第三晶體管Q3導通，進而使得第二晶體管Q2、第四晶體管Q4截止。第一繼電器ZD1、第二繼電器ZD2均呈常通狀態。第一開關活動端Ρ7、第二開關活動端Ρ8均為0電平，電機停轉， 從而避免了電機長時間過流而燒毀。電機停轉后，采樣電阻上的信號為0，在比較放大器ICl負端輸入為0，比較器負端電壓比正端電壓低，比較器輸出端1腳恢復到高電平，上升沿對時基電路不起作用。此時時基電路由定時的第十六電阻R16和第十一電容Cll定時運行。定時電路一旦輸出為0電平， 第一晶體管Ql和第三晶體管Q3呈截止狀態。電機運行完全受開關控制，該升就升，該降就降。這里要著重說明一下(1)汽車上用電器繁多，電磁干擾雜亂無章，為了保證一開機即正常工作，也即打開電源開關，電機升降，由操作者隨心所欲，前提是必須保證繼電器ZD1、ZD2是常閉狀態。 因此給時基電路配了復位電阻R13，復位二極管D15，復位電容C9，請閱附圖。(2)采取了一系列滅弧措施，如附圖，配置了第二電容C2，第三電容C3，第四二極管D4和第八二極管D8，第五二極管D5和第九二極管D9以及直接與馬達并聯的第七壓敏電阻R7。(3)如圖所示比較器中反饋電阻即第十三電阻R13接成正反饋形式，反應更敏捷，輸出波形更陡，工作更穩定。(4)汽車上用電器很多，各種正負派脈沖干擾也多，加了第二只二極管D2和第一只濾波電容Cl，有阻斷了負脈沖對本統電路的干擾。對正脈沖干擾也有濾除功能，第三二極管D3，第七二極管D7，用在當第二晶體管Q2、第四晶體管Q4截止瞬間繼電器線啳在集電極上產生很高反峰電壓，一旦超過電源電壓就被鉗位在電源電壓上，保護了第二晶體管Q2、第
5四晶體管Q4不被擊穿。
權利要求1.一種汽車玻璃升降開關和電機的保護器，其特征在于該保護器包括開關保護電路、信息采集電路、信息處理電路和電機驅動電路，其中開關保護電路電機驅動大電流是由繼電器提供，而繼電器的動作隨升降開關的控制信號而控制，升降開關提供電壓信號加到第四電壓信號輸入端(P4)，電壓信號經第一二極管(Dl)、第一電阻(Rl)，第三電阻(R3)分壓接到第二晶體管0^2)的基極，使得第二晶體管 (Q2)導通，第一繼電器(ZDl)動作，擺臂接通電源，第一開關活動端(P7)接正電源，第三電壓信號輸入端(Ρ》為OV電平，第四晶體管0H)截止，第二繼電器(Z^)處于常通狀態， 第二開關活動端(P8)接近0v，電機(MOl)正向轉動；同樣電壓伩號加到第三電壓信號輸入端(P3)，電源電壓經第六二極管(D6)、第四電阻(R4)、第六電阻(R6)分壓接到第四晶體管 (Q4)的基極，使得第四晶體管0H)導通，第二繼電器(ZD》動作，擺臂接通電源電壓，第二開關活動端(P8)接正電源，而第四電壓信號輸入端(P4)為0V，第一繼電器(ZDl)常通狀態，第一開關活動端(P7)為接近Ov電壓，電機(MOl)反向轉動；信息采集電路包括采樣電阻(RlO)和由第四濾波電容(C4)、第九濾波電阻(R9)，第六濾波電容(C6)組成的濾波器；信號處理電路包括放大器(ICl)和一系列阻容元件組成的比較器，第六濾波電容(C6) 上的輸出電壓經第十一電阻(Rll)、第十二電阻(R12)分壓獲得的參考電壓接放大器(ICl) 的同向輸入端，正反饋的第十三電阻(R13)的兩端接在放大器(ICl)的同向輸入端和輸出端上；電機驅動電路包括時基電路(IC2)、第一晶體管(Ql)、第三晶體管(Q3)、第二晶體管 (Q2)、第四晶體管(Q4)、第一繼電器(ZDl)、第二繼電器(ZD2)，放大器(ICl)的輸出端輸出一個負跳變信號接時基電路的輸入端，觸發時基電路工作，時基電路的輸出端輸出正脈沖方波，分別經第二電阻(R2)，第五電阻(肪)加到第一晶體管Oil)和第三晶體管的基極，使第一晶體管Oil)和第三晶體管導通，第二晶體管(Q2)、第四晶體管OH)均截止，第一繼電器(ZDl)、第二繼電器(ZD》處在常閉狀態，電機停轉。
2.根據權利要求1所述的汽車玻璃升降開關和電機的保護器，其特征在于所述的時基電路(IC2)上，采用復位電阻(R15)，復位二極管(D11)、復位電容(C9)構成強制復位電路， 其中復位電阻(R15)、復位二極管(Dll)并接在時基電路(IC2)的復位端上，復位電容(C9) 一端接時基電路(IC2)的復位端，另一端接地，保證保護器一開機就進入正常工作狀態。
3.根據權利要求1所述的汽車玻璃升降開關和電機的保護器，其特征在于第一繼電器 (ZDl)的開關兩端分別并接第二電容(C2)、第四二極管(D4)和第五二極管(D5)構成滅弧電路；第二繼電器(ZD2)的開關兩端分別并接第三電容(C3)、第八二極管(D8)和第九二極管(D9)構成滅弧電路；在電機(MOl)的兩端并接有第七電阻(R7)用于滅弧。
4.根據權利要求1所述的汽車玻璃升降開關和電機的保護器，其特征在于所述的第二晶體管0^2)的集電極與電源之間并了第三二極管(D3)，在第四晶體管OH)的集電極與電源之間并了第七二極管(D7)，防止馬達停轉第二晶體管(Q2)、第四晶體管OH)截止，繼電器線啳產生高反壓擊穿第二晶體管0^2)和第四晶體管OH)。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車玻璃升降開關和電機的保護器，其中升降開關保護電路，避開大電流流經開關，電機驅動大電流經由繼電器驅動，開關只是提供毫安級電流的電壓控制信號；信息采集電路包括采樣電阻和由濾波電容、濾波電阻、濾波電容組成π濾波器；信號處理電路由放大器和一系列阻容元件組成的比較器；驅動電路由時基電路、晶體管、繼電器組成。電機運轉受阻，大電流在采樣電阻上產生停轉信號，經濾波器平滑濾波，使得比較器負端電壓大于正端電壓，比較器輸出一負跳變信號，觸發時基電路工作，并輸出正脈沖方波，經第二電阻R2和第五電阻R5分別加到第一晶體管Q1和第三晶體管Q3的基極，繼電器ZD1和ZD2處于常通狀態，電機Mo1停轉，保護了電機不損壞。
文檔編號H02H7/00GK202150692SQ20112025293
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月18日 優先權日2011年7月18日
發明者張福榮 申請人:張福榮