一種寬域氧傳感器加熱器的控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種寬域氧傳感器加熱器的控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著稀薄燃燒技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，普通的開關(guān)型氧傳感器已不能滿足空燃比閉環(huán)控制的要求，取而代之的是控制精度更高的線性輸出寬域氧傳感器。但是寬域氧傳感器的陶瓷材料在700°C或更高的溫度下才能有效的傳導(dǎo)氧離子，而發(fā)動(dòng)機(jī)在冷啟動(dòng)和部分工況下的排氣管溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)溫度。為了保證寬域氧傳感器穩(wěn)定可靠的工作，需要對(duì)感應(yīng)元件增加加熱器電路，使得感應(yīng)元件的工作溫度恒定在700°C以上。
[0003]目前，加熱器的電路主要有以下幾種:
[0004]1、加熱器的兩端直接連接在電源的正端和負(fù)端。這種電路最簡單，但是無法對(duì)加熱器進(jìn)行有效控制，溫度波動(dòng)范圍大。
[0005]2、通過晶體管來控制加熱器電源的導(dǎo)通和關(guān)斷，對(duì)加熱器進(jìn)行簡單控制，溫度波動(dòng)范圍小，但由于采用開環(huán)控制，控制效果較差。
[0006]3、通過PWM信號(hào)控制MOS管來控制加熱器電源的導(dǎo)通和關(guān)斷，同時(shí)增加電流檢測電阻和運(yùn)算放大器組成的反饋回路，形成閉環(huán)控制，可以較好的控制加熱器的加熱溫度，但此種加熱器電路由于采用電流檢測電阻使得控制模塊的發(fā)熱量顯著增加，同時(shí)電流檢測電阻和運(yùn)算放大器的使用使得成本增加、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷及存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型解決的首要技術(shù)問題是提供一種寬域氧傳感器加熱器的控制電路，無需電流檢測電阻和運(yùn)算放大器，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的寬域氧傳感器加熱器的閉環(huán)控制電路。
[0008]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0009]本實(shí)用新型的一種寬域氧傳感器加熱器的控制電路，包括微控制器、濾波電路、分壓電路、開關(guān)電路和反饋電路，濾波電路、分壓電路、反饋電路均與微控制器的輸入端、寬域氧傳感器的H-端分別相連接，開關(guān)電路與所述微控制器的輸出端、寬域氧傳感器的H-端分別相連接，濾波電路、分壓電路、開關(guān)電路、反饋電路均接地。
[0010]本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征為，濾波電路用于去除微控制器輸入端的噪聲；分壓電路用于將寬域氧傳感器的H-端電壓傳遞給微控制器的輸入端；開關(guān)電路用于控制加熱器的工作狀態(tài)；反饋電路用于將寬域氧傳感器的H-端電壓反饋給微控制器的輸入端；微控制器根據(jù)輸入端的電壓控制開關(guān)電路的工作狀態(tài)。
[0011]本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征為，反饋電路包括晶體管Q1、電阻R1、電阻R2和電阻R3，電阻R1、電阻R2的一端均與寬域氧傳感器的H-端相連接，電阻Rl的另一端與晶體管Ql的集電極相連接，電阻R2的另一端與晶體管Ql的基極相連接，電阻R3的一端與微控制器的輸入端相連接，另一端與寬域氧傳感器的H-端相連接，晶體管Ql的發(fā)射極接地。
[0012]本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征為，開關(guān)電路包括MOS管Q2、電阻R4和電阻R5，電阻R4、電阻R5的一端均與微控制器的輸出端相連接，電阻R4的另一端與MOS管Q2的柵極相連接，電阻R5的另一端接地，MOS管Q2的漏極與寬域氧傳感器的H-端相連接，MOS管Q2的源極接地。
[0013]本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征為，分壓電路包括電阻R3和電阻R6，分壓電路與反饋電路共用所述電阻R3，電阻R3的一端與微控制器的輸入端相連接，另一端與寬域氧傳感器的H-端相連接，電阻R6的一端與微控制器的輸入端相連接，另一端接地。
[0014]本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征為，濾波電路包括電阻R3和電容C2，濾波電路與反饋電路共用所述電阻R3，電阻R3的一端與微控制器的輸入端相連接，另一端與寬域氧傳感器的H-端相連接，電容C2的一端與微控制器的輸入端相連接，另一端接地。
[0015]本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征為，微控制器為單片機(jī)。
[0016]本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征為，還包括電容Cl，電容Cl的一端與寬域氧傳感器的H-端相連接，另一端與寬域氧傳感器的H+端相連接。
[0017]本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果是:
[0018]1、本實(shí)用新型的技術(shù)方案，控制電路根據(jù)加熱器的工作溫度實(shí)時(shí)控制加熱器的工作狀態(tài)，不僅控制精確，溫度波動(dòng)范圍小，而且使得寬域氧傳感器始終在最佳工作溫度下工作，從而確保了寬域氧傳感器穩(wěn)定可靠的工作。
[0019]2、本技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，沒有電流檢測電阻和運(yùn)算放大器，電路結(jié)構(gòu)更加簡單、成本低廉，易于推廣使用。
[0020]3、本技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，沒有電流檢測電阻，使得電路整體發(fā)熱較低，從而防止了電路中的器件長時(shí)間在高溫狀態(tài)下工作已老化、損壞的問題發(fā)生，大大延長了控制電路的整體使用壽命。
[0021 ] 4、本實(shí)用新型中的電容Cl，抑制差模擾動(dòng)，同時(shí)抑制了晶體管Ql和Q2在開關(guān)時(shí)刻產(chǎn)生的脈沖尖峰，保護(hù)晶體管Ql和Q2不被損壞，使得控制電路工作更加穩(wěn)定可靠。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型一種寬域氧傳感器加熱器的控制電路的電路連接關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種寬域氧傳感器加熱器的控制電路，包括微控制器、濾波電路、分壓電路、開關(guān)電路和反饋電路，濾波電路、分壓電路、反饋電路均與微控制器的輸入端、寬域氧傳感器的H-端分別相連接，開關(guān)電路與所述微控制器的輸出端、寬域氧傳感器的H-端分別相連接，濾波電路、分壓電路、開關(guān)電路、反饋電路均接地，在本實(shí)施例中，微控制器為單片機(jī)。
[0025]具體地，濾波電路用于去除微控制器輸入端的噪聲；分壓電路用于將寬域氧傳感器的H-端電壓傳遞給微控制器的輸入端；開關(guān)電路用于控制加熱器的工作狀態(tài)；反饋電路用于將寬域氧傳感器的H-端電壓反饋給微控制器的輸入端；微控制器根據(jù)輸入端的電壓控制開關(guān)電路的工作狀態(tài)。
[0026]反饋電路包括晶體管Q1、電阻R1、電阻R2和電阻R3，電阻R1、電阻R2的一端均與寬域氧傳感器的H-端相連接，電阻Rl的另一端與晶體管Ql的集電極相連接，電阻R2的另