CN103078370A - 一种汽车智能开关的电源模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种汽车智能开关的电源模块，包括三个单元：输入电源，调压部分，输出控制单元和输出检测单元。当通信总线上未有开关信号输入时，电源将进入省电模式，当通讯总线上有开关信号输入时，则进入工作模式，这种电源控制方式具有降低功耗，节约成本，性能可靠等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电源领域，特别涉及一种汽车智能开关电源模块。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，汽车以其自身的特点倍受关注，成为人们生活中不可缺少的出行工具，汽车电子产品的不断增加和升级，汽车电子越来越舒适化和人性化，其中不可忽视的是电源管理。
汽车电子使用蓄电池供电，蓄电池的输出通过DC-DC降压生成符合汽车微处理器使用的5V电源，在微处理器的控制下，为其它汽车电子设备提供电源。
以往的汽车电源控制电路节电性能差，如当开关按键未按下，其采样电路的电源是一直供电，无形中在消耗蓄电池的电量同时也增加了产品的工作温度。而且为了解决散热问题必须采用大面积的散热片而增加了PCB面板的面积和成本。
发明内容
本发明为解决目前汽车电源控制的不足，提供一种汽车智能开关的电源模块。
本发明通过以下方案解决：一种汽车智能开关的电源模块，包括蓄电池和电源输入电路，所述的电源输入电路接蓄电池的输出端产生汽车电子所需的电压输出，还包括微处理器、输出控制单元和输出检测单元；
所述的输出检测单元检测汽车总线上的负载信号输出接所述的微处理器；
所述的微处理器接收所述的输出检测单元的输出信号产生控制信号接所述的输出控制单元；
所述的控制单元接收到所述的微处理器的控制信号控制所述的电源输入电路。
进一步的，上述的汽车智能开关的电源模块中：所述的电源输入电路包括隔离二极管D1、滤波电容C1和产生微处理器所需电压的DC_DC电路；
所述的隔离二极管D1的阳极接所述的蓄电池的正极，所述的隔离二极管D1的阴极通过所述的滤波电容C1接地；所述的隔离二极管D1的阴极为蓄电池的电源输出；
所述的DC_DC电路的输入端接所述的隔离二极管D1的阴极，所述的DC_DC电路的输出端接所述的微处理器的电源输入端。
进一步的，上述的汽车智能开关的电源模块中：所述的DC_DC电路包括低功率降压模块，稳压二极管D2，滤波电容C2、C3、C4、C5和调压芯片U1；输入直流电源接所述的低功率降压模块；
所述的稳压二极管D2设置在地与低功率降压模块输出端之间；
所述的稳压二极管D2的稳压输出端接所述的调压芯片U1的输入端；
所述的调压芯片U1的输入端与地之间并联设置所述的滤波电源C2和C3；所述的调压芯片U1的输出端与地之间并联设置所述的滤波电源C4和C5。
进一步的，上述的汽车智能开关的电源模块中：所述的输出控制单元包括三极管Q2、偏值电阻R7、R8、R9、滤波电容C8；
所述的三极管Q2的集电极通过串连的偏值电阻R7、R8接入所述的输入电源的输出端；
所述的三极管Q2的基极通过所述的偏值电阻R9接所述的微处理器的控制信号输出端；所述的滤波电源C8连接在所述的三极管Q2的基极与地之间；所述的三极管Q2的发射极接地。
进一步的，上述的汽车智能开关的电源模块中：所述的输出检测单元包括三极管Q1、分压电阻R10、R11、R12、滤波电容C7、C9；
所述的三极管Q1的集电极接所述的输入电源的输出端；
所述的三极管Q1的基极接所述的偏值电阻R7和偏值电阻R8的连接端；
所述的三极管Q1的发射极与地之间设置有分压电阻R10和滤波电容C7，分压电阻R11和R12串连后与所述的分压电阻R10和滤波电容C7并联，滤波电源C9与所述的分压电阻R1并联。
进一步的，上述的汽车智能开关的电源模块中：在所述的输出检测单元中还包括二极管D4，所述的二极管D4的阴极和阳极分别与所述的三极管Q1的集电极和发射极相连。。
本发明由于采用了输出检测单元和输出控制单元，在微处理器控制下利用输出检测单元检测是否有负载，如果没有负载通过输出控制单元控制电源处于睡眠状态以节省电能。
下面通过具体实施例对照附图对本发明的技术方案进行更进一步的说明。
附图说明：
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明实施例1输入电源电路原理图。
图3为本发明实施例1输出控制电路原理图。
具体实施方式：
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种电源控制模块以达到为车载电子***提供可靠，可控制，低功耗且廉价的供电电源，为了达到上述目的本发明提供了上述电源控制模块。
本实实施例的方案如如图1所示，包括蓄电池的输入电路,MCU,输出控制单元和输出检测单元，蓄电池通过输入电源产生汽车电器所所需的各种电源，其中首选，经过调压部分调压后产生5V直流输出给主控单元MCU，这是一个DC_DC电路，它将蓄电池输出的12V直流转换为MCU所需的稳定5V直流电，输出控制单元和输出检测单元来分别对主控单元的输出和输入进行控制和监测。
如图2所示，电源输入电路包括隔离二极管D1、滤波电容C1和产生微处理器所需电压的DC_DC电路；
隔离二极管D1的阳极接所述的蓄电池的正极，隔离二极管D1的阴极通过所述的滤波电容C1接地；隔离二极管D1的阴极为蓄电池的电源输出；
DC_DC电路的输入端接所述的隔离二极管D1的阴极，DC_DC电路的输出端接所述的微处理器的电源输入端。
DC_DC电路包括低功率降压模块，稳压二极管D2，滤波电容C2、C3、C4、C5和调压芯片U1；输入直流电源接所述的低功率降压模块；
稳压二极管D2设置在地与低功率降压模块输出端之间；
稳压二极管D2的稳压输出端接调压芯片U1的输入端；
调压芯片U1的输入端与地之间并联设置所述的滤波电源C2和C3；调压芯片U1的输出端与地之间并联设置所述的滤波电源C4和C5。
在图2中，VBAT接上电源正极，通过D1二极管，经过调压部分的6个并在一起的限流电阻R1-R6，再经过稳压二极管D2将电压钳到二极管的额定电压范围内，接着通过滤波电容C1,C2进入调压芯片U1的输入端，输出端输出VCC为5.0V电压，提供给MCU供电。
输出控制单元和输出检测单元如图3所示，输出控制单元包括三极管Q2、偏值电阻R7、R8、R9、滤波电容C8；
三极管Q2的集电极通过串连的偏值电阻R7、R8接入所述的输入电源的输出端；
三极管Q2的基极通过所述的偏值电阻R9接所述的微处理器的控制信号输出端；所述的滤波电源C8连接在所述的三极管Q2的基极与地之间；三极管Q2的发射极接地。
输出检测单元包括三极管Q1、分压电阻R10、R11、R12、滤波电容C7、C9；
三极管Q1的集电极接所述的输入电源的输出端；
三极管Q1的基极接所述的偏值电阻R7和偏值电阻R8的连接端；
三极管Q1的发射极与地之间设置有分压电阻R10和滤波电容C7，分压电阻R11和R12串连后与所述的分压电阻R10和滤波电容C7并联，滤波电源C9与分压电阻R1并联。另外，在输出检测单元中还包括二极管D4，二极管D4的阴极和阳极分别与所述的三极管Q1的集电极和发射极相连。
输出控制单元一端接到主控单元MCU的输出端,通过VBAT_D接到输入电源,实现对主控单元MCU的控制输出控制。
输出检测单元一端接到主控单元MCU的输入端,通过VBAT_D接到输入电源,实现对主控单元MCU的控制输入控制。
当位于通信总线按键开关按下后，主控单元MCU检测到开关输入信号后，打开VABT_SW，此时电源将会进入工作模式，当位于通信总线按键开关一直按下去，则通信总线一直在发送数据，则该电源将不会进入睡眠模式：当位于通信总线按键开关从工作状态切换到未工作状态，开始计时4秒钟后，电源将进入睡眠模式，则该电源将进入睡眠状态，即节电模式。
如图3所示，电源输出控制单元主要是通过VBAT_D接到Q1（PNP三极管）的发射极，基极经过电阻接到Q2（NPN三极管）的集电极，基极经过电阻接到MCU的控制端口（VBAT_SW_OUT），从而控制VBAT_SW的输出波形。输出检测单元针对VBAT_SW的脉冲波形进行反馈监测，判断输出波形是否失真。
当按键开关按下后（该开关是带通信总线），MCU检测到开关输入信号后，并打开VABT_SW，当然VABT_LED电源也会打开，此时工作LED即可点亮。
当按键开关一直按下去，则通信总线一直在发送数据，则该电源不会进入睡眠模式。
当按键开关从工作状态切换到未工作状态，开始计时4秒钟后，则该电源将进入睡眠模式，即达到省电效果。
Claims (6)
1.一种汽车智能开关的电源模块，包括蓄电池和电源输入电路，所述的电源输入电路接蓄电池的输出端产生汽车电子所需的电压输出，其特征在于：还包括微处理器、输出控制单元和输出检测单元；
所述的输出检测单元检测汽车总线上的负载信号输出接所述的微处理器；
所述的微处理器接收所述的输出检测单元的输出信号产生控制信号接所述的输出控制单元；
所述的控制单元接收到所述的微处理器的控制信号控制所述的电源输入电路。
2.根据权利要求1所述的汽车智能开关的电源模块，其特征在于：所述的电源输入电路包括隔离二极管D1、滤波电容C1和产生微处理器所需电压的DC_DC电路；
所述的隔离二极管D1的阳极接所述的蓄电池的正极，所述的隔离二极管D1的阴极通过所述的滤波电容C1接地；所述的隔离二极管D1的阴极为蓄电池的电源输出；
所述的DC_DC电路的输入端接所述的隔离二极管D1的阴极，所述的DC_DC电路的输出端接所述的微处理器的电源输入端。
3.根据权利要求2所述的汽车智能开关的电源模块，其特征在于：所述的DC_DC电路包括低功率降压模块，稳压二极管D2，滤波电容C2、C3、C4、C5和调压芯片U1；输入直流电源接所述的低功率降压模块；
所述的稳压二极管D2设置在地与低功率降压模块输出端之间；
所述的稳压二极管D2的稳压输出端接所述的调压芯片U1的输入端；
所述的调压芯片U1的输入端与地之间并联设置所述的滤波电源C2和C3；所述的调压芯片U1的输出端与地之间并联设置所述的滤波电源C4和C5。
4.根据权利要求3所述的汽车智能开关的电源模块，其特征在于：所述的输出控制单元包括三极管Q2、偏值电阻R7、R8、R9、滤波电容C8；
所述的三极管Q2的集电极通过串连的偏值电阻R7、R8接入所述的输入电源的输出端；
所述的三极管Q2的基极通过所述的偏值电阻R9接所述的微处理器的控制信号输出端；所述的滤波电源C8连接在所述的三极管Q2的基极与地之间；所述的三极管Q2的发射极接地。
5.根据权利要求4所述的汽车智能开关的电源模块，其特征在于：所述的输出检测单元包括三极管Q1、分压电阻R10、R11、R12、滤波电容C7、C9；
所述的三极管Q1的集电极接所述的输入电源的输出端；
所述的三极管Q1的基极接所述的偏值电阻R7和偏值电阻R8的连接端；
所述的三极管Q1的发射极与地之间设置有分压电阻R10和滤波电容C7，分压电阻R11和R12串连后与所述的分压电阻R10和滤波电容C7并联，滤波电源C9与所述的分压电阻R1并联。
6.根据权利要求5所述的汽车智能开关的电源模块，其特征在于：在所述的输出检测单元中还包括二极管D4，所述的二极管D4的阴极和阳极分别与所述的三极管Q1的集电极和发射极相连。
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