CN112255937B - 一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路 - Google Patents

一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车组合仪表控制电路技术领域，特别涉及一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，包括低边驱动器、过流保护电路模块与处理器芯片；所述处理器芯片的普通输入输出引脚连接所述低边驱动器的输入端，以及所述过流保护电路模块的输出端；电源通过低边负载RL接入所述低边驱动器的漏极，且所述低边驱动器的漏极连接所述处理器芯片的模数转换器输入端；所述低边驱动器的源极连接所述过流保护电路的输入端。本发明的提出解决了现有的汽车组合仪表在检测低边负载开路时，只能通过采集低边负载的工作电流并转化为电压信号后进行判断，导致电路结构较为复杂与繁琐，抗干扰性较差、成本较高的问题。

Description

一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路
技术领域
本发明涉及汽车组合仪表控制电路技术领域，特别涉及一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路。
背景技术
汽车组合仪表是驾驶员与汽车的交互界面，为驾驶员提供所需的汽车运行参数、故障、里程等信息，是每一台车辆必不可少的部件。
现有的有汽车组合仪表通常配备有低边驱动器电路模块，并要求该低边驱动器电路模块需具有检测低边负载开路的功能。
现有的汽车组合仪表上检测低边负载开路时，需要采集低边负载的工作电流，然后将该电流用放大器放大后转化为电压信号，最后MCU采集该电压信号，进行模数转换得到相应的电压值，根据该电压值的大小来判断低边负载是否开路，该方案电路设计复杂，导致汽车仪表线路繁杂，抗干扰性差，成本较高的问题。
发明内容
本发明的发明内容在于提供一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，主要解决了现有的汽车组合仪表在检测低边负载开路时，只能通过采集低边负载的工作电流并转化为电压信号后进行判断，导致电路结构较为复杂与繁琐，抗干扰性较差、成本较高的问题。
本发明提出了一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，包括低边驱动器、过流保护电路模块与处理器芯片；所述处理器芯片的普通输入输出引脚连接所述低边驱动器的输入端，以及所述过流保护电路模块的输出端；电源通过低边负载RL接入所述低边驱动器的漏极，且所述低边驱动器的漏极连接所述处理器芯片的模数转换器输入端；所述低边驱动器的源极连接所述过流保护电路模块的输入端；
检测所述低边负载RL开路时，所述处理器芯片的普通输入输出引脚输出低电平，所述低边驱动器的输入端接收低电平后停止工作，所述源极与漏极不导通，所述低边负载RL应停止工作，此时若检测到所述处理器芯片的模数转换器输入端为高电平，则判断所述低边负载RL没有开路，反之则判断所述低边负载RL开路。
优选地，还包括一端连接所述过流保护电路模块的输入端、另一端接地的电阻R6；所述过流保护电路模块通过检测所述电阻R6上的电压值判断所述低边负载RL是否过流；
当所述过流保护电路模块检测到所述低边负载RL工作电流正常时，输出端输出高电平；当所述过流保护电路模块检测到所述低边负载RL过流时，输出端输出低电平，所述低边驱动器与所述低边负载RL停止工作。
优选地，所述处理器芯片的普通输入输出引脚与所述低边驱动器的输入端间设置有第一滤波电路。
优选地，所述第一滤波电路包括电阻R1与电容C1。
优选地，所述第一滤波电路与所述低边驱动器之间设置有限流电阻R2。
优选地，所述低边驱动器的漏极与所述处理器芯片的模数转换器输入端并联接有所述电容C2，以及串联设置的电阻R3与电阻R4；所述电容C2的另一端接地；所述电阻R3与电阻R4之间设置有并联的电阻R5与稳压二极管D2，且所述稳压二极管D2的阳极与所述电阻R5的一端接地。
优选地，所述处理器芯片的模数转换器输入端连接电容C3，且所述电容C3的另一端接地。
优选地，所述低边驱动器可为具备开关通断功能的电路。
由上可知，应用本发明提供的技术方案可以得到以下有益效果：
本发明提出的控制电路在实现了检测低边负载开路的前提下，其电路结构较为简单，成本较低，同时其抗干扰能力与可靠性较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中控制电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，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付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。
现有的汽车组合仪表在检测低边负载开路时，只能通过采集低边负载的工作电流并转化为电压信号后进行判断，导致电路结构较为复杂与繁琐，抗干扰性较差、成本较高的问题。
如图1所示，为了解决前述问题，本实施例提出了一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，其主要包括低边驱动器10、过流保护电路模块20与处理器芯片30；其中处理器芯片30的普通输入输出引脚连接低边驱动器10的输入端，以及过流保护电路模块20的输出端；电源通过低边负载接入低边驱动器10的漏极，且低边驱动器10的漏极连接处理器芯片30的模数转换器输入端；低边驱动器10的源极连接过流保护电路的输入端。
因此本实施例在检测低边负载RL开路时，处理器芯片30的普通输入输出引脚输出低电平，低边驱动器10的输入端接收低电平后停止工作，源极与漏极不导通，低边负载RL应停止工作，此时若检测到处理器芯片30的模数转换器输入端(也即ADC端)为高电平，则判断低边负载RL没有开路，反之则判断低边负载RL开路。
更具体地，本实施例还包括一端连接过流保护电路模块20的输入端、另一端接地的电阻R6；过流保护电路模块20通过检测电阻R6上的电压值判断低边负载RL是否过流。
在本实施例中，当过流保护电流模块检测到低边负载RL工作电流正常时，输出端输出高电平；当过流保护电路模块20检测到低边负载RL过流时，输出端输出低电平，低边驱动器10与低边负载RL停止工作。
具体的，当低边负载RL正常工作时，汽车组合仪表工作时，处理器芯片30(也即MCU)如果接收到打开低边负载RL的命令，则通过GPIO引脚输出高电平信号，该信号先经过R1和C1组成的滤波电路，然后经过电阻R2限流后，输入到低边驱动器10的输入端(也即INPUT引脚)，此时INPUT引脚为高电平，使得低边驱动器10开始正常工作，随后源极与漏极(也即DRAIN引脚和SOURCE引脚)导通，低边负载RL开始正常工作。同时低边负载RL的工作电流会流经电阻R6，过流保护电路模块20的输入端(也即IN引脚)通过检测R6上的电压来监测低边负载RL是否过流。如果过流保护电路模块20检测到低边负载RL没有过流，过流保护电路模块20的输出端(也即OUT引脚)将输出高电平，则不会影响低边驱动器10的正常工作；反之则OUT引脚将输出低电平，拉低低边驱动器10的INPUT引脚输入端的电压，使低边驱动器10停止工作，随之低边负载RL也将停止工作。
另外，若为了禁止低边负载RL工作，则当汽车组合仪表工作时，MCU如果接收到关闭低边驱动器10负载的命令，通过普通输入输出引脚(也即GPIO引脚)输出低电平信号，该信号先经过R1和C1组成的滤波电路，然后经过电阻R2限流后输入到低边驱动器10的INPUT引脚，此时INPUT引脚为低电平，使得低边驱动器10停止工作，随后DRAIN引脚和SOURCE引脚不导通，低边负载RL开始停止工作。
在本实施例中，处理器芯片的普通输入输出引脚与低边驱动器10的输入端间设置有第一滤波电路和限流电路，其中电阻R1与电容C1组成第一滤波电路，电阻R2组成限流电路
在本实施例中，低边驱动器的漏极与处理器芯片的模数转换器输入端并联接有电容C2，以及串联设置的电阻R3与电阻R4；电容C2的另一端接地；电阻R3与电阻R4之间设置有并联的电阻R5与稳压二极管D2，且稳压二极管D2的阳极与电阻R5的一端接地。
在本实施例中，处理器芯片的模数转换器输入端连接电容C3，且电容C3的另一端接地。
本实施例仅以附图1中电路图举例进行说明，但其余与本实施例实现相同技术效果的电路同样属于本实施例的保护范围，在本实施例中，低边驱动器10的INPUT引脚经过电阻R2、电容C1和电阻R1后与MCU的GPIO引脚相连，其中电容C1的一端与电阻R1、R2的连接线处相连，其另一端接地，低边驱动器10的DRAIN引脚与二极管D1的阴极相连。电容C2的一端也与二极管D1的阴极相连，C2的另一端接地。电阻R3的一端也与二极管D1的阴极相连，其另一端与稳压管D2的阴极相连。电阻R5的一端也与稳压管D2的阴极相连，其另一端接地。稳压管D2的阳极接地。电阻R4的一端与稳压管D2的阴极相连，其另一端与MCU的ADC引脚相连。电容C3的一端也与MCU的ADC引脚相连，其另一端接地。低边驱动器10的负载RL的一端与D1的阳极相连，其另一端与供电电源VCC相连。低边驱动器10的SOURCE引脚与过流保护电路模块20的IN引脚相连。电阻R6也与过流保护电路模块20的IN引脚相连，其另一端接地。过流保护电路模块20的OUT引脚和电容C1的非接地端相连。
优选但不限定的是，本实施例中低边驱动器10可采用MOS管、三极管、场效应管等元件设计的具有开关功能的电路。
优选但不限定的是，处理器芯片可采用SOC、DSP、FPGA等具有信号处理功能的芯片。
优选但不限定的是，本实施例提出的控制电源不仅仅适用于汽车组合仪表的控制领域。
综上所述，本实施例提出的一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，其主要通过更为简洁的电路实现了对低边负载是否开路的检测，又由于精简电路后元器件减少，因此成本较低，同时其抗干扰能力与可靠性明显提高。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，其特征在于：包括低边驱动器(10)、过流保护电路模块(20)与处理器芯片(30)；所述处理器芯片(30)的普通输入输出引脚连接所述低边驱动器(10)的输入端，以及所述过流保护电路模块(20)的输出端；电源通过低边负载RL接入所述低边驱动器(10)的漏极，且所述低边驱动器(10)的漏极连接所述处理器芯片(30)的模数转换器输入端；所述低边驱动器(10)的源极连接所述过流保护电路模块(20)的输入端；
检测所述低边负载RL开路时，所述处理器芯片(30)的普通输入输出引脚输出低电平，所述低边驱动器(10)的输入端接收低电平后停止工作，所述源极与漏极不导通，所述低边负载RL应停止工作，此时若检测到所述处理器芯片(30)的模数转换器输入端为高电平，则判断所述低边负载RL没有开路，反之则判断所述低边负载RL开路；
还包括一端连接所述过流保护电路模块(20)的输入端、另一端接地的电阻R6；所述过流保护电路模块(20)通过检测所述电阻R6上的电压值判断所述低边负载RL是否过流；
当所述过流保护电路模块(20)检测到所述低边负载RL工作电流正常时，输出端输出高电平；当所述过流保护电路模块(20)检测到所述低边负载RL过流时，输出端输出低电平，所述低边驱动器(10)与所述低边负载RL停止工作。
2.根据权利要求1所述的一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，其特征在于：所述处理器芯片(30)的普通输入输出引脚与所述低边驱动器(10)的输入端间设置有第一滤波电路。
3.根据权利要求2所述的一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，其特征在于：所述第一滤波电路包括电阻R1与电容C1。
4.根据权利要求2所述的一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，其特征在于：所述第一滤波电路与所述低边驱动器(10)之间设置有限流电阻R2。
5.根据权利要求4所述的一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，其特征在于：所述低边驱动器(10)的漏极与所述处理器芯片(30)的模数转换器输入端并联接有电容C2，以及串联设置的电阻R3与电阻R4；所述电容C2的另一端接地；所述电阻R3与电阻R4之间设置有并联的电阻R5与稳压二极管D2，且所述稳压二极管D2的阳极与所述电阻R5的一端接地。
6.根据权利要求5所述的一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，其特征在于：所述处理器芯片(30)的模数转换器输入端连接电容C3，且所述电容C3的另一端接地。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种可检测低边负载开路的汽车组合仪表控制电路，其特征在于：所述低边驱动器(10)为具备开关通断功能的电路。
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