CN111864718A - 一种防反接电路、电子驻车电路及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防反接电路、电子驻车电路及控制方法，该防反接电路包括电源接入单元和防反接单元；其中，电源接入单元与外部电源连接，防反接单元与电源接入单元连接；电源接入单元包括正极接入端和负极接入端，分别连接外部电源的正负电压总线；防反接单元包括P‑MOS管和控制信号接入端，P‑MOS管根据控制信号接入端接收的脉冲控制信号实现电源接入单元和负载之间通断控制，从而实现防反接和防反向电压过冲功能。本发明中的防反接电路使用极少的器件实现了电路的防反接和防反向电压过冲功能，有效避免了电源电压反接故障以及反向电压过冲故障。
Description
技术领域
本发明属于电源电路技术领域，特别涉及一种防反接电路、电子驻车电路及控制方法。
背景技术
电子驻车***以其优异的可操作性能正逐渐被市场所认可，但在市场实际使用推广过程中一直存在输入电压反接和内部电路反向过冲电压过高的问题，导致电子驻车***频繁出现故障报警，然而现有的防反接电路设计结构复杂，使用器件繁多，并且无法同时实现防反接和防反向过冲的功能。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种防反接电路、电子驻车电路及控制方法，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面公开一种防反接电路，所述防反接电路包括电源接入单元和防反接单元；其中，所述电源接入单元与外部电源连接，所述防反接单元与所述电源接入单元连接；
所述电源接入单元包括正极接入端和负极接入端，分别连接所述外部电源的正负电压总线；
所述防反接单元包括P-MOS管和控制信号接入端，所述P-MOS管根据所述控制信号接入端接收的脉冲控制信号实现所述电源接入单元和负载之间通断控制，从而实现防反接和防反向电压过冲功能。
进一步地，所述P-MOS管的漏极与所述正极接入端连接；所述P-MOS管的源极与所述负载的正极输入端连接；所述P-MOS管的栅极与所述控制信号接入端连接。
进一步地，所述防反接单元还包括第一电阻、第二电阻和晶体管；
所述晶体管的集电极通过所述第二电阻分别连接所述P-MOS管的栅极和所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端与所述P-MOS管的源极连接，所述晶体管的基极连接所述控制信号接入端，所述晶体管的发射极与所述负极接入端连接。
本发明另一方面公开一种电子驻车电路，所述电子驻车电路包括上述所述的防反接电路和驻车驱动单元，所述驻车驱动单元包括驻车电机、第一N-MOS管、第二N-MOS管、第三N-MOS管和第四N-MOS管；
所述第一N-MOS管和所述第二N-MOS管的漏极与所述P-MOS管的源极连接，所述第一N-MOS管的源极分别连接所述第三N-MOS管的漏极和所述驻车电机的正极输入端，所述第二N-MOS管的源极分别连接所述第四N-MOS管的漏极和所述驻车电机的负极输入端，所述第三N-MOS管的源极和所述第四N-MOS管的源极与所述负极接入端连接。
本发明再一方面公开一种上述电子驻车电路的控制方法，所述控制方法包括：
当所述正负电压总线正确连接所述正极接入端和所述负极接入端时，所述正极接入端的电压通过所述P-MOS管的体二极管为PCU_Power供电；此时，所述脉冲控制信号为高电平，所述晶体管导通，PCU_Power电压通过所述第一电阻和所述第二电阻分压后为所述P-MOS管提供驱动电压，使所述P-MOS管导通，实现所述外部电源为所述驻车驱动单元供电；
当所述正负电压总线反向连接所述正极接入端和所述负极接入端时，所述负极接入端的电压无法通过所述P-MOS管的体二极管为PCU_Power供电；此时，所述脉冲控制信号为低电平，所述晶体管不导通，进而所述P-MOS管不导通，所述外部电源无法为所述驻车驱动单元供电。
进一步地，所述控制方法还包括：
当所述正负电压总线正确连接所述正极接入端和所述负极接入端时，所述P-MOS管导通，PCU_Power电压为所述驻车驱动单元提供工作电压；
当所述驻车驱动单元执行驻车控制时，所述第一N-MOS管和所述第四N-MOS管导通，电流依次流过所述第一N-MOS管、所述驻车电机和所述第四N-MOS管，驱动所述驻车电机转动，实现驻车；当所述驻车驱动单元完成驻车时，所述第二N-MOS管和所述第三N-MOS管导通，所述驻车电机产生反向电压，所述反向电压通过所述P-MOS管回馈到正电压总线上。
进一步地，所述控制方法还包括：
当所述驻车驱动单元执行驻车解锁控制时，所述第二N-MOS管和所述第三N-MOS管导通，电流依次通过所述第二N-MOS管、所述驻车电机和所述第三N-MOS管，驱动所述驻车电机转动，实现驻车解锁；当所述驻车驱动单元完成驻车解锁时，所述第一N-MOS管和第四N-MOS管导通，所述驻车电机产生反向电压，所述反向电压通过所述P-MOS管回馈到正电压总线上。
本发明的优点及有益效果是：
本发明中的防反接电路使用极少的器件实现了电路的防反接和防反向电压过冲功能，且电路结构简单，可有效避免电源电压反接故障以及反向电压过冲故障。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明的一个实施例中防反接电路的连接关系示意图；
图2为本发明的一个实施例中电子驻车电路的电路原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
实施例1
本发明一个实施例中公开一种防反接电路，如图1所示，该所述防反接电路包括电源接入单元和防反接单元；其中，所述电源接入单元与外部电源连接，所述防反接单元与所述电源接入单元连接，在所述防反接单元后连接负载电路，实现对负载电路的防反接。
具体地，如图2所示，所述电源接入单元包括正极接入端Batt+和负极接入端Batt-，分别连接所述外部电源的正负电压总线。
所述防反接单元包括P-MOS管Q1和控制信号接入端POWER_ON，所述P-MOS管Q1根据所述控制信号接入端POWER_ON接收的脉冲控制信号实现所述电源接入单元和负载之间通断控制，从而实现防反接和防反向电压过冲功能。
综上，本实施例中的防反接电路使用极少的器件实现了电路的防反接和防反向电压过冲功能，且电路结构简单，可有效避免电源电压反接故障以及反向电压过冲故障。
在一个实施例中，所述P-MOS管Q1的漏极与所述正极接入端Batt+连接；所述P-MOS管Q1的源极与所述负载的正极输入端连接，外部电源依次通过所述正极接入端Batt+、所述P-MOS管Q1和所述负载的正极输入端，为负载器件提供驱动电压；所述P-MOS管Q1的栅极与所述控制信号接入端POWER_ON连接，通过所述控制信号接入端POWER_ON接收的脉冲控制信号来调控所述P-MOS管Q1的通断。
在一个实施例中，如图2所示，所述防反接单元还包括第一电阻R1、第二电阻R2和晶体管Q4，其中第一电阻R1和第二电阻R2起到分压的作用。
所述晶体管Q4的集电极通过所述第二电阻R2分别连接所述P-MOS管Q1的栅极和所述第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端与所述P-MOS管Q1的源极连接，所述晶体管Q4的基极连接所述控制信号接入端POWER_ON，所述晶体管Q4的发射极与所述负极接入端Batt-连接。当所述控制信号接入端POWER_ON接收到高电平脉冲控制信号时，所述晶体管Q4导通，所述正极接入端Batt+的电流通过所述P-MOS管Q1的体二极管、第一电阻R1、第二电阻R2和晶体管Q4流到所述负极接入端Batt-，为所述P-MOS管Q1提供驱动电压，驱动所述P-MOS管Q1导通；当所述控制信号接入端POWER_ON接收到低电平脉冲控制信号时，所述晶体管Q4不导通，无法为所述P-MOS管Q1提供驱动电压，所述P-MOS管Q1不导通。
实施例2
本发明一个实施例公开一种电子驻车电路，如图2所示，该所述电子驻车电路包括上述防反接电路和驻车驱动单元，所述驻车驱动单元包括驻车电机M、第一N-MOS管Q2、第二N-MOS管Q3、第三N-MOS管Q5和第四N-MOS管Q6；
所述第一N-MOS管Q2和所述第二N-MOS管Q3的漏极与所述P-MOS管Q1的源极连接，所述第一N-MOS管Q2的源极分别连接所述第三N-MOS管Q5的漏极和所述驻车电机M的正极输入端，所述第二N-MOS管Q3的源极分别连接所述第四N-MOS管Q6的漏极和所述驻车电机M的负极输入端，所述第三N-MOS管Q5的源极和所述第四N-MOS管Q6的源极与所述负极接入端Batt-连接。
实施例3
本发明一个实施例公开一种上述电子驻车电路的控制方法，所述控制方法包括：
当所述正负电压总线正确连接所述正极接入端Batt+和所述负极接入端Batt-时，所述正极接入端Batt+的电压通过所述P-MOS管Q1的体二极管为PCU_Power供电，根据图2，PCU_Power是电子驻车电路上的一个节点，并没有实体的部件。所述正极接入端Batt+的电压只能通过所述P-MOS管Q1的体二极管短时供电，由于其体二极管的电阻大，电流长时间经过体二级管会导致其温度升高；此时，所述脉冲控制信号为高电平，所述晶体管Q4导通，PCU_Power电压通过所述第一电阻R1和所述第二电阻R2分压后为所述P-MOS管Q1提供驱动电压，驱动所述P-MOS管Q1导通，实现所述外部电源为所述驻车驱动单元供电。
当所述正负电压总线反向连接所述正极接入端Batt+和所述负极接入端Batt-时，所述负极接入端Batt-的电压无法通过所述P-MOS管Q1的体二极管为PCU_Power供电；此时，所述脉冲控制信号为低电平，所述晶体管Q4不导通，不能为所述P-MOS管Q1提供驱动电压，进而所述P-MOS管Q1不能导通，所述外部电源无法为所述驻车驱动单元供电。
在一个实施例中，所述控制方法还包括：
当所述正负电压总线正确连接所述正极接入端Batt+和所述负极接入端Batt-时，且所述P-MOS管Q1导通，PCU_Power电压为所述驻车驱动单元提供工作电压。
当所述驻车驱动单元执行驻车控制时，所述第一N-MOS管Q2和所述第四N-MOS管Q6导通，电流依次流过所述第一N-MOS管Q2、所述驻车电机M和所述第四N-MOS管Q6，驱动所述驻车电机转动，实现驻车；当所述驻车驱动单元完成驻车时，所述第二N-MOS管Q3和所述第三N-MOS管Q5导通，所述驻车电机M产生反向电压，电流依次通过第三N-MOS管Q5、所述驻车电机M和所述第二N-MOS管Q3，所述驻车电机M产生的反向能量到PCU_Power处，造成PCU_Power处电压升高，由于P-MOS管Q1此时处于导通状态，PCU_Power处所升高的电压会通过P-MOS管Q1回馈到所述正极接入端Batt+，进而回到正电压总线上，确保PCU_Power处电压在驻车驱动单元的安全工作电压范围内，实现电路的防反向电压过冲。
在一个实施例中，所述控制方法还包括：
当所述驻车驱动单元执行驻车解锁控制时，所述第二N-MOS管Q3和所述第三N-MOS管Q5导通，电流依次通过所述第二N-MOS管Q3、所述驻车电机M和所述第三N-MOS管Q5，驱动所述驻车电机转动，实现驻车解锁；当所述驻车驱动单元完成驻车解锁时，所述第一N-MOS管Q2和第四N-MOS管Q6导通，所述驻车电机M产生反向电压，电流依次通过第四N-MOS管Q6、所述驻车电机M和所述第一N-MOS管Q2，所述驻车电机M产生的反向能量到PCU_Power处，造成PCU_Power处电压升高，由于P-MOS管Q1此时处于导通状态，PCU_Power处所升高的电压会通过P-MOS管Q1回馈到所述正极接入端Batt+，进而回到正电压总线上，确保PCU_Power处电压在驻车驱动单元的安全工作电压范围内，实现电路的防反向电压过冲。
综上，本发明公提供一种防反接电路、电子驻车电路及控制方法，该防反接电路包括电源接入单元和防反接单元；其中，电源接入单元与外部电源连接，防反接单元与电源接入单元连接；电源接入单元包括正极接入端和负极接入端，分别连接外部电源的正负电压总线；防反接单元包括P-MOS管和控制信号接入端，P-MOS管根据控制信号接入端接收的脉冲控制信号实现电源接入单元和负载之间通断控制，从而实现防反接和防反向电压过冲功能。本发明中的防反接电路使用极少的器件实现了电路的防反接和防反向电压过冲功能，且电路结构简单，可有效避免电源电压反接故障以及反向电压过冲故障。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种防反接电路，其特征在于，所述防反接电路包括电源接入单元和防反接单元；其中，所述电源接入单元与外部电源连接，所述防反接单元与所述电源接入单元连接；
所述电源接入单元包括正极接入端和负极接入端，分别连接所述外部电源的正负电压总线；
所述防反接单元包括P-MOS管和控制信号接入端，所述P-MOS管根据所述控制信号接入端接收的脉冲控制信号实现所述电源接入单元和负载之间通断控制，从而实现防反接和防反向电压过冲功能。
2.根据权利要求1所述的防反接电路，其特征在于，所述P-MOS管的漏极与所述正极接入端连接；所述P-MOS管的源极与所述负载的正极输入端连接；所述P-MOS管的栅极与所述控制信号接入端连接。
3.根据权利要求2所述的防反接电路，其特征在于，所述防反接单元还包括第一电阻、第二电阻和晶体管；
所述晶体管的集电极通过所述第二电阻分别连接所述P-MOS管的栅极和所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端与所述P-MOS管的源极连接，所述晶体管的基极连接所述控制信号接入端，所述晶体管的发射极与所述负极接入端连接。
4.一种电子驻车电路，其特征在于，所述电子驻车电路包括权利要求3所述的防反接电路和驻车驱动单元，所述驻车驱动单元包括驻车电机、第一N-MOS管、第二N-MOS管、第三N-MOS管和第四N-MOS管；
所述第一N-MOS管和所述第二N-MOS管的漏极与所述P-MOS管的源极连接，所述第一N-MOS管的源极分别连接所述第三N-MOS管的漏极和所述驻车电机的正极输入端，所述第二N-MOS管的源极分别连接所述第四N-MOS管的漏极和所述驻车电机的负极输入端，所述第三N-MOS管的源极和所述第四N-MOS管的源极与所述负极接入端连接。
5.一种根据权利要求4所述的电子驻车电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
当所述正负电压总线正确连接所述正极接入端和所述负极接入端时，所述正极接入端的电压通过所述P-MOS管的体二极管为PCU_Power供电；此时，所述脉冲控制信号为高电平，所述晶体管导通，PCU_Power电压通过所述第一电阻和所述第二电阻分压后为所述P-MOS管提供驱动电压，驱动所述P-MOS管导通，实现所述外部电源为所述驻车驱动单元供电；
当所述正负电压总线反向连接所述正极接入端和所述负极接入端时，所述负极接入端的电压无法通过所述P-MOS管的体二极管为PCU_Power供电；此时，所述脉冲控制信号为低电平，所述晶体管不导通，进而所述P-MOS管不导通，所述外部电源无法为所述驻车驱动单元供电。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
当所述正负电压总线正确连接所述正极接入端和所述负极接入端时，所述P-MOS管导通，PCU_Power电压为所述驻车驱动单元提供工作电压；
当所述驻车驱动单元执行驻车控制时，所述第一N-MOS管和所述第四N-MOS管导通，电流依次流过所述第一N-MOS管、所述驻车电机和所述第四N-MOS管，驱动所述驻车电机转动，实现驻车；当所述驻车驱动单元完成驻车时，所述第二N-MOS管和所述第三N-MOS管导通，所述驻车电机产生反向电压，所述反向电压通过所述P-MOS管回馈到正电压总线上。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
当所述驻车驱动单元执行驻车解锁控制时，所述第二N-MOS管和所述第三N-MOS管导通，电流依次通过所述第二N-MOS管、所述驻车电机和所述第三N-MOS管，驱动所述驻车电机转动，实现驻车解锁；当所述驻车驱动单元完成驻车解锁时，所述第一N-MOS管和第四N-MOS管导通，所述驻车电机产生反向电压，所述反向电压通过所述P-MOS管回馈到正电压总线上。
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