汽車超低靜態工作電流的中控控制器的製造方法
2023-10-07 21:39:54 2
汽車超低靜態工作電流的中控控制器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種汽車超低靜態工作電流的中控控制器，包括一個驅動主控電路；驅動主控電路通過驅動隔離電路連接門鎖馬達；驅動主控電路由供電電源供電，接受開閉門鎖信號，輸出相應的驅動電平，通過驅動隔離電路控制門鎖的解鎖和閉鎖。驅動隔離電路包括兩個相同的驅動隔離單元，每個驅動隔離單元包括一個電阻R1，電阻R1的一端作為驅動隔離單元的輸入端，另一端接NPN三極體Q1的基極，NPN三極體Q1的發射極接地，集電極接繼電器KA1線圈的一端和二極體D1的陽極，繼電器KA1線圈的另一端和二極體D1的陰極接供電電源提供的輸入電壓+Vcc。驅動主控電路包括或非門電路HEF4001BT、以及積分電路、微分電路。該中控控制器具有靜態電流低的優點。
【專利說明】汽車超低靜態工作電流的中控控制器
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種汽車應用電子產品，尤其是一種超低靜態工作電流的中控控制器。
【背景技術】
[0002]目前汽車車載系統越來越複雜，且越來越多，致使汽車供電的電池放電電流越來越大，對汽車線束以及接插件的要求越來越高，為降低車載電池的放電電流，提高電池的使用壽命，降低汽車線束和接插件的技術要求，提高產品的可靠性，通常汽車門鎖中控控制器需具備寬工作電壓(9V?15V)、低靜態工作電流的特徵；但目前市場上的的中控控制器其靜態工作電流都在1mA以上。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在於提供一種汽車超低靜態工作電流的中控控制器，靜態電流可以降低至ImA以下，並且具備寬工作電壓，主功能晶片使用邏輯門電路，大大降低了製造成本。本實用新型採用的技術方案是:
[0004]一種汽車超低靜態工作電流的中控控制器，包括一個驅動主控電路；驅動主控電路通過驅動隔離電路連接門鎖馬達；驅動主控電路由供電電源供電，接受開閉門鎖信號，輸出相應的驅動電平，通過驅動隔離電路控制門鎖的解鎖和閉鎖。
[0005]進一步地，在供電電源和驅動主控電路之間還接有一個過壓保護電路。
[0006]進一步地，驅動隔離電路包括兩個相同的驅動隔離單元，每個驅動隔離單元包括一個電阻R1，電阻Rl的一端作為驅動隔離單元的輸入端，另一端接NPN三極體Ql的基極，NPN三極體Ql的發射極接地，集電極接繼電器KAl線圈的一端和二極體Dl的陽極，繼電器KAl線圈的另一端和二極體Dl的陰極接供電電源提供的輸入電壓+Vcc。
[0007]進一步地，驅動主控電路包括或非門U1-1、或非門U1-2、或非門U1-3、或非門U1-4 ；電阻 R3、R4、R5、R6、R7、R8 ;電容 C2、C3、C4、C5.C6.C7 ；
[0008]電阻R5的一端和電阻R6的一端接過壓保護電路5輸出的經過防反和限壓保護的供電電壓+V，電阻R5的另一端作為節點A，電阻R6的另一端作為節點B ;電容C4接在節點A和地之間，電容C5接在節點B和地之間；
[0009]電容C7的一端接節點A，另一端接電阻R3的一端和或非門Ul-1的第二輸入腳，電阻R3的另一端接或非門U1-2的輸出端；或非門Ul-1的第一輸入腳接電容C3的一端和或非門U1-4的輸出端；
[0010]電容C6的一端接節點B,另一端接電阻R4的一端和或非門U1-4的第一輸入腳，電阻R4的另一端接或非門U1-3的輸出端；或非門U1-4的第二輸入腳接電容C2的一端和或非門Ul-1的輸出端；
[0011]或非門U1-2的兩個輸入端連接在一起並連接電容C2的另一端和電阻R7的一端；或非門U1-3的兩個輸入端連接在一起並連接電容C3的另一端和電阻R8的一端；電阻R7的另一端和電阻R8的另一端接地；
[0012]或非門Ul-1的輸出端作為節點D連接驅動隔離電路中的一個驅動隔離單元的輸入端；或非門U1-4的輸出端作為節點E連接驅動隔離電路中的另一個驅動隔離單元的輸入端。
[0013]進一步地，過壓保護電路包括一個二極體D2，二極體D2的陽極接供電電源提供的輸入電壓+Vcc，二極體D2的陰極接電阻R2的一端，電阻R2的另一端接電容Cl的正極和穩壓二極體D3的陰極，電容Cl的負極和穩壓二極體D3的陽極接地；從穩壓二極體D3的陰極接出經過防反和限壓保護的供電電壓+V。
[0014]本實用新型的優點在於:該中控控制器的靜態電流低，並且具備寬工作電壓，主功能晶片使用邏輯門電路，大大降低了製造成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構組成示意圖。
[0016]圖2為本實用新型的驅動隔離電路原理圖。
[0017]圖3為本實用新型的過壓保護電路原理圖。
[0018]圖4為本實用新型的驅動主控電路原理圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0020]本實用新型所提出的汽車超低靜態工作電流的中控控制器，總體結構如圖1所示，包括一個驅動主控電路1，驅動主控電路I內部包括積分電路、微分電路和或非門電路等。驅動主控電路I由供電電源4供電，為了防止電壓過高造成驅動主控電路I中晶片的損壞，在供電電源4和驅動主控電路I之間還接有一個過壓保護電路5。
[0021]驅動主控電路I通過驅動隔離電路2連接門鎖馬達3，驅動主控電路I接受開閉門鎖信號，輸出相應的驅動電平，通過驅動隔離電路2控制汽車門鎖的解鎖和閉鎖。
[0022]下面詳細說明各部分電路。
[0023]一.驅動隔離電路2的原理如圖2所示，驅動隔離電路2包括兩個相同的驅動隔離單元，圖2中只畫了一個驅動隔離單元，另一個因為結構相同省略未畫出。每個驅動隔離單元包括一個電阻R1，電阻Rl的一端作為驅動隔離單元的輸入端，另一端接NPN三極體Ql的基極，NPN三極體Ql的發射極接地，集電極接繼電器KAl線圈的一端和二極體Dl的陽極，繼電器KAl線圈的另一端和二極體Dl的陰極接供電電源4提供的輸入電壓+Vcc。二極體DI在繼電器線圈失電時起到續流作用以洩放線圈感應電。
[0024]在電阻Rl的一端接高電平就可以使得繼電器KAl吸合，從而去控制門鎖的解鎖或閉鎖。
[0025]二.過壓保護電路5的原理如圖3所示，過壓保護電路5包括一個二極體D2，二極體D2的陽極接供電電源4提供的輸入電壓+Vcc，二極體D2的陰極接電阻R2的一端，電阻R2的另一端接電容Cl的正極和穩壓二極體D3的陰極，電容Cl的負極和穩壓二極體D3的陽極接地；從穩壓二極體D3的陰極接出經過防反和限壓保護的供電電壓+V。其中二極體D2是為了防止輸入端電源接反，起保護作用。
[0026]在下面介紹的電路中，驅動主控電路I中的核心晶片是NXP Semiconductors (恩智浦)生產S0P14封裝的四組兩輸入或非門電路HEF4001BT，具有寬工作電壓範圍為:3V?15V，超低靜態工作電流，典型值(Vdd=12V，Vin=12V時):彡0.5uA，且具有較寬的工作溫度範圍:-55°C ?125?。
[0027]因晶片HEF4001BT最高使用電壓為DC15V，所以需要進行限壓穩壓，防止輸入電壓超過15v時，造成晶片損壞。當輸入電壓超過DC15V時，穩壓二極體D3輸出電壓恆定為DC11.4V，保護晶片HEF4001BT的輸入電壓不超過晶片能承受的最高電壓DC15V，從而防止晶片燒壞。電容Cl為濾波電容，電阻R2起到一定的限流作用。
[0028]三.驅動主控電路I的原理如圖4所示，驅動主控電路I包括或非門Ul-1、或非門 U1-2、或非門 U1-3、或非門 U1-4 ;電阻 R3、R4、R5、R6、R7、R8 ;電容 C2、C3、C4、C5、C6、C7。其中，或非門U1-1、或非門U1-2、或非門U1-3、或非門U1-4採用四組兩輸入或非門電路HEF4001BT,由 NXP Semiconductors (恩智浦)生產。
[0029]具體的連接關係為:
[0030]電阻R5的一端和電阻R6的一端接過壓保護電路5輸出的經過防反和限壓保護的供電電壓+V，電阻R5的另一端作為節點A，電阻R6的另一端作為節點B ;電容C4接在節點A和地之間，電容C5接在節點B和地之間；
[0031]電容C7的一端接節點A，另一端接電阻R3的一端和或非門Ul-1的第二輸入腳，電阻R3的另一端接或非門U1-2的輸出端；或非門Ul-1的第一輸入腳接電容C3的一端和或非門U1-4的輸出端；
[0032]電容C6的一端接節點B，另一端接電阻R4的一端和或非門U1-4的第一輸入腳，電阻R4的另一端接或非門U1-3的輸出端；或非門U1-4的第二輸入腳接電容C2的一端和或非門Ul-1的輸出端；
[0033]或非門U1-2的兩個輸入端連接在一起並連接電容C2的另一端和電阻R7的一端；或非門U1-3的兩個輸入端連接在一起並連接電容C3的另一端和電阻R8的一端；電阻R7的另一端和電阻R8的另一端接地；
[0034]或非門Ul-1的輸出端作為節點D連接驅動隔離電路2中的一個驅動隔離單元的輸入端；或非門U1-4的輸出端作為節點E連接驅動隔離電路2中的另一個驅動隔離單元的輸入端。
[0035]上述電路中，為方便起見，圖4中各或非門上輸入腳都稱作為第一輸入腳，下輸入腳都稱作為第二輸入腳。
[0036]驅動主控電路I的工作原理說明:節點A和節點B為門鎖手動開關門信號(即開閉門鎖信號)輸入端，常態時節點D和節點E輸出為低電平，或非門U1-2和U1-3的輸出腳均為高電平，當節點A和節點C (地)接通(節點B和節點C不接通)的瞬間，電阻R3和電容C7構成了積分電路，瞬間使或非門Ul-1的下輸入腳(第二輸入腳)為低電平，則節點D輸出高電平，經過電容C2和電阻R7所組成的微分電路，再經或非門U1-2所構成的反相器輸出低電平，使或非門Ul-1的下輸入腳(第二輸入腳)維持為低電平，節點D維持輸出高電平，且節點D的高電平時間由微分電路的時間常數τ =RC=C2*R7決定，節點D的高電平再驅動「驅動隔離電路2」從而控制門鎖的解鎖。解鎖後，相隔一個時間，微分電路會輸出一個低電平，使得或非門U1-2輸出一個高電平，從而復位或非門Ul-1的輸出端為低電平。
[0037]同理，當節點B和節點C (地)接通時，可以控制門鎖的閉鎖，不再贅述。
[0038]本實用新型與目前市場上的中控控制器相比，其靜態工作電流非常小，可以降低至ImA以下，且採用門電路組成，使用電壓範圍比較寬，抗幹擾能力強，製造成本低。
【權利要求】
1.一種汽車超低靜態工作電流的中控控制器，其特徵在於，包括一個驅動主控電路(I);驅動主控電路⑴通過驅動隔離電路⑵連接門鎖馬達⑶；驅動主控電路⑴由供電電源⑷供電，接受開閉門鎖信號，輸出相應的驅動電平，通過驅動隔離電路⑵控制門鎖的解鎖和閉鎖。
2.如權利要求1所述的汽車超低靜態工作電流的中控控制器，其特徵在於:在供電電源(4)和驅動主控電路(I)之間還接有一個過壓保護電路(5)。
3.如權利要求1或2所述的汽車超低靜態工作電流的中控控制器，其特徵在於: 驅動隔離電路(2)包括兩個相同的驅動隔離單元，每個驅動隔離單元包括一個電阻R1，電阻Rl的一端作為驅動隔離單元的輸入端，另一端接NPN三極體Ql的基極，NPN三極體Ql的發射極接地，集電極接繼電器KAl線圈的一端和二極體Dl的陽極，繼電器KAl線圈的另一端和二極體Dl的陰極接供電電源(4)提供的輸入電壓+Vcc。
4.如權利要求3所述的汽車超低靜態工作電流的中控控制器，其特徵在於: 驅動主控電路(I)包括或非門U1-1、或非門U1-2、或非門U1-3、或非門U1-4 ;電阻R3、R4、R5、R6、R7、R8 ;電容 C2、C3、C4、C5.C6.C7 ； 電阻R5的一端和電阻R6的一端接過壓保護電路(5)輸出的經過防反和限壓保護的供電電壓+V，電阻R5的另一端作為節點A，電阻R6的另一端作為節點B ;電容C4接在節點A和地之間，電容C5接在節點B和地之間； 電容C7的一端接節點A，另一端接電阻R3的一端和或非門Ul-1的第二輸入腳，電阻R3的另一端接或非門U1-2的輸出端；或非門Ul-1的第一輸入腳接電容C3的一端和或非門U1-4的輸出端； 電容C6的一端接節點B，另一端接電阻R4的一端和或非門U1-4的第一輸入腳，電阻R4的另一端接或非門U1-3的輸出端；或非門U1-4的第二輸入腳接電容C2的一端和或非門Ul-1的輸出端； 或非門U1-2的兩個輸入端連接在一起並連接電容C2的另一端和電阻R7的一端；或非門U1-3的兩個輸入端連接在一起並連接電容C3的另一端和電阻R8的一端；電阻R7的另一端和電阻R8的另一端接地； 或非門Ul-1的輸出端作為節點D連接驅動隔離電路(2)中的一個驅動隔離單元的輸入端；或非門U1-4的輸出端作為節點E連接驅動隔離電路(2)中的另一個驅動隔離單元的輸入端。
5.如權利要求4所述的汽車超低靜態工作電流的中控控制器，其特徵在於: 所述或非門Ul-1、或非門U1-2、或非門U1-3、或非門U1-4採用四組兩輸入或非門電路HEF4001BT。
6.如權利要求2所述的汽車超低靜態工作電流的中控控制器，其特徵在於: 過壓保護電路(5)包括一個二極體D2，二極體D2的陽極接供電電源(4)提供的輸入電壓+Vcc，二極體D2的陰極接電阻R2的一端，電阻R2的另一端接電容Cl的正極和穩壓二極體D3的陰極，電容Cl的負極和穩壓二極體D3的陽極接地；從穩壓二極體D3的陰極接出經過防反和限壓保護的供電電壓+V。
【文檔編號】H02P1/22GK204089647SQ201420431343
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】謝長江, 魏道虎 申請人:無錫忻潤汽車安全系統有限公司