CN203368429U - 一种汽车接线盒及具有其的汽车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出一种汽车接线盒及具有其的汽车,该汽车接线盒包括:输入模块,输入模块进一步包括:串联的耦合发光二极管和输入电阻,串联的耦合发光二极管和输入电阻的两端分别接控制电源和输入端;输出模块,输出端进一步包括:车上低压蓄电池,车上低压蓄电池用于为输出模块提供电能;耦合光电三极管,耦合光电三极管和耦合发光二极管相互耦合,用于实现输入输出的隔离和关联;MOS管逻辑电路模块,MOS管逻辑电路模块与车上低压蓄电池和耦合光电三极管相连,用于根据耦合光电三极管的通断状态提供对应的输出信号。本实用新型具有体积小、能耗低、寿命长、稳定可靠等优点。

Description

一种汽车接线盒及具有其的汽车
技术领域
本实用新型涉及汽车制造技术领域,特别涉及一种汽车接线盒及具有其的汽车。
背景技术
随着汽车电子的快速发展,汽车上电子设备急剧增加,从而导致了继电器的使用越来越多,一辆功能繁多的汽车内部大概会使用到40-50个继电器。目前汽车内大多装备的是机械式、电磁式的继电器,这种继电器成本低,抗故障能力强,能够控制大电流,特别适合用于汽车上复杂苛刻的控制环境。但由于设计上的特点,机械式继电器通过对线圈通电,靠线圈的磁力对触点进行吸合,这种工作原理就导致了使用继电器存在诸多缺陷。例如:最大开关频率有限、动作有噪音、产生电磁干扰、触点寿命低、开关动作不能同步、触点跳动、大电流操作性差,会产生电弧、与数字回路联接需接口、控制功率高等。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一。
为此,本实用新型的一个目的在于提出一种&的汽车接线盒。
本实用新型的另一目的在于提出一种具有体积小、成本低、稳定可靠、寿命长的汽车接线盒的汽车。
为了实现上述目的,本实用新型第一方面的实施例提出了一种汽车接线盒,包括:输入模块,所述输入模块进一步包括:串联的耦合发光二极管和输入电阻,所述串联的耦合发光二极管和输入电阻的两端分别接控制电源和输入端;输出模块,所述输出端进一步包括:车上低压蓄电池,所述车上低压蓄电池用于为所述输出模块提供电能;耦合光电三极管,所述耦合光电三极管和所述耦合发光二极管相互耦合,用于实现输入输出的隔离和关联;MOS管逻辑电路模块,所述MOS管逻辑电路模块与所述车上低压蓄电池和所述耦合光电三极管相连,用于根据所述耦合光电三极管的通断状态提供对应的输出信号。
可选地,所述MOS管逻辑电路模块进一步包括:第一分压电阻、第二分压电阻和第一NMOS管,其中,所述车上低压蓄电池与所述耦合光电三极管的集电极相连,所述耦合光电三极管的发射极经过所述第一分压电阻和所述第二分压电阻接地,所述第一NMOS管的栅极与所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间的节点相连,所述第一NMOS管的源极接地,第一NMOS管的漏极接输出端。
可选地,所述MOS管逻辑电路模块进一步包括:第三分压电阻、第四分压电阻和第一PMOS管,其中,所述车上低压蓄电池经过所述第三分压电阻和所述第四分压电阻与所述耦合光电三极管的集电极相连,所述耦合光电三极管的发射极接地,所述第一PMOS管的栅极与所述第三分压电阻和所述第四分压电阻之间的节点相连,所述第一PMOS管的漏极接所述车上低压蓄电池,第一PMOS管的源极接输出端。
可选地,所述MOS管逻辑电路模块进一步包括:第一负载电阻、第一NPN型三极管、第五分压电阻、第六分压电阻和第二NMOS管,其中,所述车上低压蓄电池与所述耦合光电三极管的集电极相连,所述耦合光电三极管的发射极经过所述第一负载电阻和所述第一NPN型三极管的基极相连,所述车上低压蓄电池经过所述第五分压电阻和第六分压电阻后接地,所述第一NPN型三极管的集电极与所述第五分压电阻和第六分压电阻之间的节点相连,所述第一NPN型三极管的发射极接地,所述第二NMOS管的栅极与所述第五分压电阻和第六分压电阻之间的节点相连,所述第二NMOS管的源极接地,所述第二NMOS管的漏极接输出端。
可选地,所述MOS管逻辑电路模块进一步包括:第二负载电阻、第二NPN型三极管、第七分压电阻、第八分压电阻和第二PMOS管,其中,所述车上低压蓄电池与所述耦合光电三极管的集电极相连,所述耦合光电三极管的发射极经过所述第二负载电阻和所述第二NPN型三极管的基极相连,所述车上低压蓄电池经过所述第七分压电阻和第八分压电阻后接地,所述车上低压蓄电池与所述第二NPN型三极管的集电极相连,所述第二NPN型三极管的发射极与所述第七分压电阻和第八分压电阻之间节点相连,所述第二PMOS管的栅极与所述第七分压电阻和第八分压电阻之间的节点相连,所述第二PMOS管的漏极接所述车上低压蓄电池,第二PMOS管的源极接输出端。
可选地,所述耦合光电三极管为NPN型。
为了实现上述目的,本实用新型第二方面的实施例提出了一种汽车,该汽车具有本实用新型公开的汽车接线盒。
综上所述,本实用新型的汽车接线盒及具有其的汽车具有以下优点:
(1)传统继电器的触点会受到劳损、腐蚀、粘连等影响,由运动部件的损坏而出现的故障会导致继电器存在使用寿命有限的缺点。在正确的情况下,MOS管器件可以长时间使用,无老化现象,并具有高的可靠性。
(2)常规汽车接线盒内比较常见的30A的继电器,在正常使用时,其线圈所需的驱动电流为100mA-200mA左右,而维持MOS管持续工作所需的驱动电流仅仅为10mA-20mA左右。因此本实用新型具有消耗功率低,环保节能。
(3)传统继电器在正常使用时,触点的闭合和开通会在被控电路中产生陡峭的电流或电压上升沿和下降沿,从而产生具有丰富高频谐波的电磁干扰,对***的正常使用造成危害。而本实用新型的MOS管的正常使用时,可以通过匹配门极驱动电阻的阻值大小来改变电流或电压上升沿和下降沿的时间,从而降低电磁干扰对***带来的影响。
(4)传统继电器在使用时由于触点吸合的特殊性,会伴有“咔”的一声沉闷的声响,而长时间通电也会造成弹簧和电磁铁的疲劳,特殊应用场合使用开关频率低等特点。通过使用电力电子器件MOS管则可避免上述缺点。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本实用新型第一实施例的汽车接线盒的电路图;
图2为本实用新型第二实施例的汽车接线盒的电路图;
图3为本实用新型第三实施例的汽车接线盒的电路图;
图4为本实用新型第四实施例的汽车接线盒的电路图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型提出了一种汽车接线盒,包括输入模块和输出模块。
具体地:输入模块进一步包括:串联的耦合发光二极管D和输入电阻R,串联的耦合发光二极管D和输入电阻R的两端分别接控制电源vcc和输入端,即两端接输入信号。
具体地:输出模块进一步包括:车上低压蓄电池Battery,耦合光电三极管T,以及MOS管逻辑电路模块。其中,车上低压蓄电池Battery用于为输出模块提供电能;耦合光电三极管T和耦合发光二极管D相互耦合,用于实现输入输出的隔离和关联;MOS管逻辑电路模块与车上低压蓄电池Battery和耦合光电三极管T相连,用于根据耦合光电三极管T的通断状态提供对应的输出信号。
以下结合附图1-4详细描述根据本实用新型实施例的汽车接线盒。
如图1所示,为本实用新型第一实施例的汽车接线盒的电路图。由图可知,该实施例中MOS管逻辑电路模块进一步包括:第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第一NMOS管N1。其中,车上低压蓄电池Battery与耦合光电三极管T的集电极相连,耦合光电三极管T的发射极经过第一分压电阻R1和第二分压电阻R2接地,第一NMOS管N1的栅极与第一分压电阻R1和第二分压电阻R2之间的节点相连,第一NMOS管N1的源极接地,第一NMOS管N1的漏极接输出端。
由上可知:形成了输入和输出的电气隔离和逻辑关联,输出模块中包括低有效的逻辑电路,相当于传统继电器的常开触点。
如图2所示,为本实用新型第二实施例的汽车接线盒的电路图。由图可知,该实施例中MOS管逻辑电路模块进一步包括:第三分压电阻R3、第四分压电阻R4和第一PMOS管P1。其中,车上低压蓄电池Battery经过第三分压电阻R3和第四分压电阻R4与耦合光电三极管T的集电极相连,耦合光电三极管T的发射极接地,第一PMOS管P1的栅极与第三分压电阻R3和第四分压电阻R4之间的节点相连,第一PMOS管P1的漏极接车上低压蓄电池Battery,第一PMOS管P1的源极接输出端。
由上可知:形成了输入和输出的电气隔离和逻辑关联,输出模块中包括高有效的逻辑电路,相当于传统继电器的常开触点。
如图3所示,为本实用新型第三实施例的汽车接线盒的电路图。由图可知,该实施例中MOS管逻辑电路模块进一步包括:第一负载电阻RB1、第一NPN型三极管T1、第五分压电阻R5、第六分压电阻R6和第二NMOS管N2。其中,车上低压蓄电池Battery与耦合光电三极管T的集电极相连,耦合光电三极管T的发射极经过第一负载电阻RB1和第一NPN型三极管T1的基极相连,车上低压蓄电池Battery经过第五分压电阻R5和第六分压电阻R6后接地,第一NPN型三极管T1的集电极与第五分压电阻R5和第六分压电阻R6之间的节点相连,第一NPN型三极管T1的发射极接地,第二NMOS管N2的栅极与第五分压电阻R5和第六分压电阻R6之间的节点相连,第二NMOS管N2的源极接地,第二NMOS管N2的漏极接输出端。
由上可知:形成了输入和输出的电气隔离和逻辑关联,输出模块中包括低有效的逻辑电路,相当于传统继电器的常闭触点。
如图4所示,为本实用新型第四实施例的汽车接线盒的电路图。由图可知,该实施例中MOS管逻辑电路模块进一步包括:第二负载电阻RB2、第二NPN型三极管T2、第七分压电阻R7、第八分压电阻R8和第二PMOS管P2。其中,车上低压蓄电池Battery与耦合光电三极管T的集电极相连,耦合光电三极管T的发射极经过第二负载电阻RB2和第二NPN型三极管T2的基极相连,车上低压蓄电池Battery经过第七分压电阻R7和第八分压电阻R8后接地,车上低压蓄电池Battery与第二NPN型三极管T2的集电极相连,第二NPN型三极管T2的发射极与第七分压电阻R7和第八分压电阻R8之间节点相连,第二PMOS管P2的栅极与第七分压电阻R7和第八分压电阻R8之间的节点相连,第二PMOS管P2的漏极接车上低压蓄电池Battery,第二PMOS管P2的源极接输出端。
由上可知:形成了输入和输出的电气隔离和逻辑关联,输出模块中包括高有效的逻辑电路,相当于传统继电器的常闭触点。
可选地,上述实施例中的耦合光电三极管T为NPN型。
本实用新型第二方面的实施例提出了一种汽车,该汽车具有本实用新型公开的汽车接线盒。
综上所述,本实用新型的汽车接线盒及具有其的汽车具有以下优点:
(1)传统继电器的触点会受到劳损、腐蚀、粘连等影响,由运动部件的损坏而出现的故障会导致继电器存在使用寿命有限的缺点。在正确的情况下,MOS管器件可以长时间使用,无老化现象,并具有高的可靠性。
(2)常规汽车接线盒内比较常见的30A的继电器,在正常使用时,其线圈所需的驱动电流为100mA-200mA左右,而维持MOS管持续工作所需的驱动电流仅仅为10mA-20mA左右。因此本实用新型具有消耗功率低,环保节能。
(3)传统继电器在正常使用时,触点的闭合和开通会在被控电路中产生陡峭的电流或电压上升沿和下降沿,从而产生具有丰富高频谐波的电磁干扰,对***的正常使用造成危害。而本实用新型的MOS管的正常使用时,可以通过匹配门极驱动电阻的阻值大小来改变电流或电压上升沿和下降沿的时间,从而降低电磁干扰对***带来的影响。
(4)传统继电器在使用时由于触点吸合的特殊性,会伴有“咔”的一声沉闷的声响,而长时间通电也会造成弹簧和电磁铁的疲劳,特殊应用场合使用开关频率低等特点。通过使用电力电子器件MOS管则可避免上述缺点。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种汽车接线盒,其特征在于,包括:
输入模块,所述输入模块进一步包括:串联的耦合发光二极管和输入电阻,所述串联的耦合发光二极管和输入电阻的两端分别接控制电源和输入端;
输出模块,所述输出端进一步包括:
车上低压蓄电池,所述车上低压蓄电池用于为所述输出模块提供电能;
耦合光电三极管,所述耦合光电三极管和所述耦合发光二极管相互耦合,用于实现输入输出的隔离和关联;
MOS管逻辑电路模块,所述MOS管逻辑电路模块与所述车上低压蓄电池和所述耦合光电三极管相连,用于根据所述耦合光电三极管的通断状态提供对应的输出信号。
2.如权利要求1所述的汽车接线盒,其特征在于,所述MOS管逻辑电路模块进一步包括:第一分压电阻、第二分压电阻和第一NMOS管,其中,所述车上低压蓄电池与所述耦合光电三极管的集电极相连,所述耦合光电三极管的发射极经过所述第一分压电阻和所述第二分压电阻接地,所述第一NMOS管的栅极与所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间的节点相连,所述第一NMOS管的源极接地,第一NMOS管的漏极接输出端。
3.如权利要求1所述的汽车接线盒,其特征在于,所述MOS管逻辑电路模块进一步包括:第三分压电阻、第四分压电阻和第一PMOS管,其中,所述车上低压蓄电池经过所述第三分压电阻和所述第四分压电阻与所述耦合光电三极管的集电极相连,所述耦合光电三极管的发射极接地,所述第一PMOS管的栅极与所述第三分压电阻和所述第四分压电阻之间的节点相连,所述第一PMOS管的漏极接所述车上低压蓄电池,第一PMOS管的源极接输出端。
4.如权利要求1所述的汽车接线盒,其特征在于,所述MOS管逻辑电路模块进一步包括:第一负载电阻、第一NPN型三极管、第五分压电阻、第六分压电阻和第二NMOS管,其中,所述车上低压蓄电池与所述耦合光电三极管的集电极相连,所述耦合光电三极管的发射极经过所述第一负载电阻和所述第一NPN型三极管的基极相连,所述车上低压蓄电池经过所述第五分压电阻和第六分压电阻后接地,所述第一NPN型三极管的集电极与所述第五分压电阻和第六分压电阻之间的节点相连,所述第一NPN型三极管的发射极接地,所述第二NMOS管的栅极与所述第五分压电阻和第六分压电阻之间的节点相连,所述第二NMOS管的源极接地,所述第二NMOS管的漏极接输出端。
5.如权利要求1所述的汽车接线盒,其特征在于,所述MOS管逻辑电路模块进一步包括:第二负载电阻、第二NPN型三极管、第七分压电阻、第八分压电阻和第二PMOS管,其中,所述车上低压蓄电池与所述耦合光电三极管的集电极相连,所述耦合光电三极管的发射极经过所述第二负载电阻和所述第二NPN型三极管的基极相连,所述车上低压蓄电池经过所述第七分压电阻和第八分压电阻后接地,所述车上低压蓄电池与所述第二NPN型三极管的集电极相连,所述第二NPN型三极管的发射极与所述第七分压电阻和第八分压电阻之间节点相连,所述第二PMOS管的栅极与所述第七分压电阻和第八分压电阻之间的节点相连,所述第二PMOS管的漏极接所述车上低压蓄电池,第二PMOS管的源极接输出端。
6.如权利要求2-5任一项所述的汽车接线盒,其特征在于,所述耦合光电三极管为NPN型。
7.一种汽车,其特征在于,包括权利要求1-6任一项所述的汽车接线盒。
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