车载电机控制器及基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路制造技术

车载电机控制器及基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路，涉及电子控制领域，该车载电机控制器包括控制单元、电源模块、PWM调速接口电路和开关电路，开关电路包括微分开关电路、积分开关电路和电源开关电路，微分开关电路的控制端接入PWM调速信号，微分开关电路的输入端连接电源电压VBAT，微分开关电路的输出端连接积分开关电路的控制端，积分开关电路的输入端依次串联电阻R13、电阻R11后连接电源电压VBAT，积分开关电路的输出端接地，电源开关电路的控制端接于电阻R11和电阻R13之间，电源开关电路的输入端连接电源电压VBAT，电源开关电路的输出端连接电源模块的正极。本发明专利技术结构简单、成本低，适用性好。

【技术实现步骤摘要】
车载电机控制器及基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路
本专利技术涉及电子控制
，尤其指一种车载电机控制器及基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路。
技术介绍
车载电机控制器，是汽车电机专用的微机控制器，被称之为“行车电脑”或“车载电脑”，它主要包括控制单元和与控制单元连接的电源模块及PWM调速接口电路，其中电源模块的正极连接电源电压VBAT，负极接地GND，PWM调速接口电路接入PWM调速信号。汽车在驶过程中，车载电机控制器处于工作状态，而当汽车暂停行驶时，为节能省电，驾驶人员通常会使车载电机控制器进入低功耗待机模式。目前，车载电机控制器的低功耗待机方法主要有以下两种。第一种，如图1所示，利用汽车的点火开关引入一个点火开关信号IG给车载电机控制器的电源模块，打开点火开关时，控制器得电进入工作状态，关闭点火开关时，控制器则掉电进入低功耗待机状态。当前市面上的车载电机控制器基本上都没有接点火开关信号IG，引入该点火开关信号IG需要先从汽车上的点火开关位置引出一路点火开关信号，通过后续搭建的线路后接至车载电机控制器的电源模块，此种连接控制方式会使车载电机控制器的拓扑结构更复杂。第二种，不用特意引入点火开关信号IG，控制器自身拥有低功耗进入睡眠模式的功能，然而此种控制器的唤醒条件比较苛刻，目前市面上主流的15Hz~200Hz的方波占空比调速控制方式很难适用，这样就使得外围唤醒的处理电路及控制器低功耗程序比较复杂，开发难度及成本高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路及车载电机控制器，其中控制器低功耗开关电路能利用PWM调速信号控制车载电机控制器电源的通断，使得车载电机控制器进入低功耗模式或者从低功耗模式中被唤醒，该电路结构简单、成本低，对车载电机控制器的MCU是否具有睡眠功能无要求，适用性好。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路，包括微分开关电路、积分开关电路和电源开关电路，所述微分开关电路的控制端接入PWM调速信号，所述微分开关电路的输入端连接电源电压VBAT，所述微分开关电路的输出端连接积分开关电路的控制端，所述积分开关电路的输入端依次串联电阻R13、电阻R11后连接电源电压VBAT，所述积分开关电路的输出端接地，所述电源开关电路的控制端接于电阻R11和电阻R13之间，所述电源开关电路的输入端连接电源电压VBAT，所述电源开关电路的输出端连接车载电机控制器中电源模块的正极。进一步地，所述微分开关电路包括电阻R12、电容C11和三极管V12，所述电容C11的一端与三极管V12的基极连接，所述电容C11的另一端与电阻R12的一端共线后接入PWM调速信号，所述三极管V12的发射极与电阻R12的另一端共线后连接电源电压VBAT，所述三极管V12的集电极与积分开关电路的控制端连接。再进一步地，所述积分开关电路包括电阻R14、电容C12和三极管V13，所述电阻R14的一端与三极管V12的集电极连接，所述电阻R14的另一端、电容C12的一端、三极管V13的基极三点共线，所述电容C12的另一端及三极管V13的发射极均接地GND，所述三极管V13的集电极依次串联电阻R13、电阻R11后连接电源电压VBAT。优选地，所述电源开关电路包括三极管V11，所述三极管V11的基极接于电阻R11和电阻R13之间，所述三极管V11的发射极连接电源电压VBAT，所述三极管V11的集电极连接车载电机控制器中电源模块的正极。再优选地，所述三极管V11和三极管V12均为PNP型三极管，所述三极管V13为NPN型三极管，所述三极管V12的基极与发射极之间、三极管V12的基极与发射极之间分别接有一个电阻，所述三极管V12的基极、三极管V13的基极上也分别接有一个电阻。作为本专利技术的另一面，车载电机控制器，包括控制单元以及分别与控制单元连接的电源模块及PWM调速接口电路，所述电源模块的正极连接电源电压VBAT，负极接地GND，所述PWM调速接口电路接入PWM调速信号，其特征在于：还包括开关电路，所述开关电路的输入端连接电源电压VBAT，所述开关电路的输出端连接电源模块的正极，所述开关电路的控制端接入PWM调速信号，当汽车输出有PWM调速信号时，所述开关电路通路，当没有输出PWM调速信号时，所述开关电路切断电源电压VBAT与电源模块之间的线路，所述控制单元进入低功耗模式。进一步地，所述开关电路采用前述的基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路。更进一步地，前述车载电机控制器还包括滤波电路，所述滤波电路包括电容C13和电感L21，所述电容C13的一端连接电源电压VBAT，另一端接地GND，所述电感L21的一端连接电源电压VBAT，另一端分别与三极管V11及三极管V12的发射极连接。具体地，所述电源模块采用蓄电池，所述控制单元采用MCU，该车载电机控制器在低功耗模式下的静态电流小于15uA。相比于传统的技术方案，本专利技术提供的低功耗开关电路无需接入点火开关信号IG，无需额外增设信号线，利用原有的两根电源线（VBAT电源线、GND电源线）和PWM调速信号线，再使用一些电阻、电容及晶体管器件搭建简单的开关电路，就可以实现对车载电机控制器电源的通断。总体而言，该低功耗开关电路简单、开发难度和成本低，可以减少使用信号线，简化接插件设计，不会对原有车载电机控制器的拓扑结构带来影响，且应用时，对车载电机控制器控制单元是否具有睡眠功能无要求，适用性很好。另外，本专利技术还可以实现对外部信号的短路保护，当PWM调速信号对电源或对地短接时，PWM调速信号被拉成恒为高电平，或恒为低电平，此时车载电机控制器接收到的信号异常，传统方案需要MCU做特殊软件故障处理，如果处理不及时会出现控制器损坏的情况，本专利技术从硬件上就可以主动屏蔽这2种短路故障，加快系统的反应速度，减少MCU的软件处理负荷率。附图说明图1为传统的车载电机控制器的电路原理图；图2为本专利技术中涉及的车载电机控制器及其低功耗开关电路的电路原理图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。实施例1如2图所示，一种基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路，包括微分开关电路、积分开关电路和电源开关电路，微分开关电路的控制端接入PWM调速信号，微分开关电路的输入端连接电源电压VBAT，微分开关电路的输出端连接积分开关电路的控制端，积分开关电路的输入端依次串联电阻R13、电阻R11后连接电源电压VBAT，积分开关电路的输出端接地，电源开关电路的控制端接于电阻R11和电阻R13之间，电源开关电路的输入端连接电源电压VBAT，电源开关电路的输出端连接车载电机控制器中电源模块的正极。在上述实施方式提供的基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路中，当微分开关电路的控制端有接收到PWM调速信号时，微分开关电路将产生一个电压幅值与电源电压VBAT相等、频率与PWM调速信号相同的方波信号给积分开关电路，积分开关电路再把方波信号整形成直流信号，此时，电源开关电路控制端的电平降低且恒定，电源开关电路通路，电源模块得电，控制器正常工作。反之，当微分开关电路的控制端没有接收到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路，其特征在于：包括微分开关电路、积分开关电路和电源开关电路，所述微分开关电路的控制端接入PWM调速信号，所述微分开关电路的输入端连接电源电压VBAT，所述微分开关电路的输出端连接积分开关电路的控制端，所述积分开关电路的输入端依次串联电阻R13、电阻R11后连接电源电压VBAT，所述积分开关电路的输出端接地，所述电源开关电路的控制端接于电阻R11和电阻R13之间，所述电源开关电路的输入端连接电源电压VBAT，所述电源开关电路的输出端连接车载电机控制器中电源模块的正极。

【技术特征摘要】
1.基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路，其特征在于：包括微分开关电路、积分开关电路和电源开关电路，所述微分开关电路的控制端接入PWM调速信号，所述微分开关电路的输入端连接电源电压VBAT，所述微分开关电路的输出端连接积分开关电路的控制端，所述积分开关电路的输入端依次串联电阻R13、电阻R11后连接电源电压VBAT，所述积分开关电路的输出端接地，所述电源开关电路的控制端接于电阻R11和电阻R13之间，所述电源开关电路的输入端连接电源电压VBAT，所述电源开关电路的输出端连接车载电机控制器中电源模块的正极。2.根据权利要求1所述的基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路，其特征在于：所述微分开关电路包括电阻R12、电容C11和三极管V12，所述电容C11的一端与三极管V12的基极连接，所述电容C11的另一端与电阻R12的一端共线后接入PWM调速信号，所述三极管V12的发射极与电阻R12的另一端共线后连接电源电压VBAT，所述三极管V12的集电极与积分开关电路的控制端连接。3.根据权利要求2所述的基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路，其特征在于：所述积分开关电路包括电阻R14、电容C12和三极管V13，所述电阻R14的一端与三极管V12的集电极连接，所述电阻R14的另一端、电容C12的一端、三极管V13的基极三点共线，所述电容C12的另一端及三极管V13的发射极均接地GND，所述三极管V13的集电极依次串联电阻R13、电阻R11后连接电源电压VBAT。4.根据权利要求3所述的基于PWM调速信号的控制器低功耗开关电路，其特征在于：所述电源开关电路包括三极管V11，所述三极管V11的基极接于电阻R11和电阻R13之间，所述三极管V11的发射极连接电源电压V...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锴，黄瑞，文礼，周莉芳，
申请(专利权)人：株洲易力达机电有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43