CN101330222B - 一种车载系统上下电的控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种车载系统上下电的控制装置，包括钥匙信号控制电路部分和程序信号控制电路部分；钥匙信号控制电路部分的第一场效应管(Q4)和程序信号控制电路部分的第二场效应管(Q5)的源极引脚并联接到车载电瓶负端12VGND，漏极引脚并联接到车载系统电源模块(U1)的负端输入引脚2-Vin；第一场效应管(Q4)和第二场效应管(Q5)控制车载系统电源模块(U1)的负端输入与车载电瓶负端12VGND的通断。本发明控制方法是由钥匙信号控制第一场效应管(Q4)导通实现车载系统上电。钥匙信号下电控制第一场效应管(Q4)断开；当钥匙信号关闭，车载系统执行下电程序，控制第二场效应管(Q5)断开，切断系统电源。

Description

一种车载系统上下电的控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及车载系统电源控制，具体涉及一种可由钥匙信号控制上电，车载系统程序控制下电的控制装置及控制方法。
背景技术
某些车载系统的上电过程要求通过钥匙信号控制就能完成，而当钥匙信号要求下电时，车载系统要求不能立即下电，比如需要保存程序运行的一些数据到EEPROM中，或者需要运行在关机瞬间执行一次的程序，这就需要在执行这些程序完成后才能由程序控制切断电源，现有车载系统一般在钥匙信号要求下电后，马上切断电源或进入休眠状态，无法实现由程序控制彻底切断电源。中国专利200710025620.0“实现汽车混合动力控制器休眠状态的电源装置”，以汽车钥匙信号作为输入，控制电源变压器的各次级绕组输出端，当钥匙信号关断时，车载系统马上进入休眠状态，无法实现由车载系统程序控制下电时间和彻底切断电源。
发明内容
本发明的目的是克服现有车载系统当钥匙信号关断时，车载系统立刻休眠或断电，无法实现由车载系统程序控制下电时间和彻底切断电源的缺点，提出一种车载系统控制上下电的装置及方法。本发明能够实现由钥匙信号控制车载系统上电，当钥匙信号关闭后，车载系统执行下电程序，最后程序控制系统下电的功能。本发明结构简单，性能可靠。
本发明上电下电控制电路是复用并行电路，具体可分成钥匙信号控制电路部分和程序信号控制电路部分。钥匙信号控制电路部分的第一场效应管和程序信号控制电路部分的第二场效应管的源极引脚并联接到车载电瓶负端12VGND，漏极引脚并联接到车载系统电源模块的负端输入引脚2-Vin；分别通过车辆钥匙信号和程序控制I/O信号控制第一场效应管和第二场效应管的栅极，从而达到控制车载系统电源模块的负端输入与车载电瓶负端12VGND的通断的目的，实现车载系统的上下电控制要求。
钥匙信号控制电路的功能是根据车辆钥匙信号的电平高低控制第一场效应管的通断，实现车载系统可由车辆钥匙信号控制上电的功能，钥匙信号控制电路包括钥匙信号分压电阻、第一场效应管和滤波电容，分压电阻的取值可根据钥匙信号电平与场效应管开启和关闭电压要求选定，滤波电容的容值可根据钥匙信号的干扰源来选定，以取得不同的滤波效果。
程序信号控制电路的功能是检测车辆钥匙信号，由程序控制的I/O端口，输出高低电平控制第二场效应管的通断。程序信号控制电路包括I/O信号隔离光耦和限流电阻、隔离光耦输出信号分压电阻、第二场效应管和滤波电容，分压电阻的取值根据隔离光耦输出电压与第二场效应管开启和关闭电压要求选定，滤波电容的取值可根据隔离光耦输出信号的干扰源来选定，以取得不同的滤波效果。
上电下电程序控制逻辑包括：钥匙信号为高电平时，钥匙信号经分压电阻和分压电阻分压后控制第一场效应管的栅极，达到第一场效应管的开启电压后使其源极与漏极导通，这样车载电瓶的负端12VGND与电源模块的负端输入引脚2-Vin接通，上电成功，程序开始运行；程序信号控制电路部分的I/O管脚POWER由程序默认初始化为低电平，此时隔离光耦导通，第二场效应管的栅极控制线路接通，车载电瓶正端+12VP经分压电阻和分压电阻分压后达到第二场效应管的开启电压，使第二场效应管导通；当钥匙信号为低电平时，钥匙信号控制第一场效应管的栅极，达到第一场效应管截至电压后，使第一场效应管源极与漏极断开；程序定时检测到钥匙信号为低电平时，运行关机程序完成后，由程序信号控制电路部分的I/O管脚POWER输出高电平信号，隔离光耦截至，第二场效应管的栅极控制线路被断开，达到第二场效应管截至电压后，第二场效应管源极与漏极关断，车载系统电源模块的负端输入引脚2-Vin和车载电瓶负端12VGND连接被切断，完成下电过程。
附图说明
以下结合附图及具体实施方式进一步说明本发明。
图1上电下电控制电路原理图；
图2上下电控制过程逻辑框图。
具体实施方式
图1是本发明的上电下电控制电路原理图。如图1所示，该控制电路是上电下电复用电路，分为钥匙信号控制电路部分和程序信号控制电路部分。这两部分电路是并联关系，第一场效应管Q4为钥匙信号控制电路部分的场效应管，第二场效应管Q5为程序信号控制电路部分的场效应管，第一场效应管Q4和第二场效应管Q5的源极引脚并联接到车载电瓶负端12VGND，漏极引脚并联接到车载系统电源模块U1的负端输入引脚2-Vin。
钥匙信号控制电路部分的具体连接方式是：钥匙信号KL15连接分压电阻R69的输入，分压电阻R69的输出连接第一场效应管Q4的栅极输入，第一场效应管Q4的源极引脚连接车载电瓶负端12VGND，第一场效应管Q4的漏极输出连接车载电源模块U1的电压负端输入引脚2-Vin，滤波电容C78、分压电阻R70并联在分压电阻R69的输出与负端12VGND之间。滤波电容C78的容值可根据钥匙信号KL15的干扰源来选定，以取得不同的滤波效果。分压电阻R69和分压电阻R70的其阻值可根据KL15信号的电压值和第一场效应管Q4的开启与关闭电压值选取。
程序信号控制电路部分的具体连接方式是：程序信号控制电路的I/O管脚POWER连接限流电阻R74的输入，限流电阻R74的输出连接隔离光耦U33的发光二极管的负端，隔离光耦U33的发光二极管正端引脚连接车载系统电源VCC，隔离光耦U33的输出三极管集电极经过分压电阻R72串接到车载电瓶正端+12VP，隔离光耦U33的输出三极管射极连接第二场效应管Q5的栅极输入，第二场效应管Q5的源极引脚连接车载电瓶负端12VGND，第二场效应管Q5的漏极输出连接车载电源模块U1的电压负端输入引脚2-Vin，滤波电容C82、分压电阻R73并联在隔离光耦U33的输出三极管射极输出与车载电瓶负端12VGND之间。滤波电容C82的容值可根据隔离光耦输出信号干扰程度来选定，以取得不同的滤波效果。分压电阻R72和R73的阻值可根据隔离光耦U33输出电压和第二场效应管Q5的开启与关闭电压值选取。
图2是上下电控制逻辑框图。如图2所示，上电下电程序控制逻辑包括上电逻辑和下电逻辑两部分。由钥匙信号KL15控制车载系统上电，当钥匙信号KL15关闭后，车载系统执行下电程序，最后系统程序控制系统下电。此控制过程包括以下步骤：A、上电控制由钥匙信号KL15控制第一场效应管Q4导通；B、上电成功后，第二场效应管Q5由程序控制导通，实现并行上电通路；C、钥匙信号KL15下电控制第一场效应管Q4断开；D、程序检测钥匙断开信号，运行下电程序完成后，控制第二场效应管Q5断开，切断车载系统电源。
上电逻辑是当钥匙信号KL15为高电平时，经分压电阻R69和分压电阻R70分压后控制第一场效应管Q4的栅极，达到场效应管的开启电压后使其源极与漏极导通，这样车载电瓶的负端12VGND与电源模块U1的负端输入引脚2-Vin接通，上电成功，程序开始运行，程序信号控制电路的I/O管脚POWER由程序默认初始化为低电平，此时隔离光耦U33导通，第二场效应管Q5的栅极控制线路接通，车载电瓶正端+12VP信号经分压电阻R72和分压电阻R73分压后达到第二场效应管Q5的开启电压使其导通。
下电逻辑是当钥匙信号KL15为低电平时，该信号控制第一场效应管Q4的栅极，达到其截至电压后使其源极与漏极断开。程序定时检测到钥匙信号KL15为低时，运行关机程序完成后，控制I/O管脚POWER输出高电平信号，隔离光耦U33截至，第二场效应管Q5的栅极控制线路被断开，达到其截至电压后源极与漏极关断，电源模块的负端输入引脚2-Vin和车载电瓶的负端12VGND连接被彻底切断，从而完成下电过程。

Claims (4)

1.一种车载系统上下电的控制装置，其特征在于该装置包括钥匙信号控制电路部分和程序信号控制电路部分；钥匙信号控制电路部分的第一场效应管(Q4)和程序信号控制电路部分的第二场效应管(Q5)的源极引脚并联接到车载电瓶负端12VGND，漏极引脚并联接到车载系统电源模块(U1)的负端输入引脚2-Vin；第一场效应管(Q4)和第二场效应管(Q5)控制车载系统电源模块(U1)的负端输入引脚2-Vin与车载电瓶负端12VGND的通断。
2.根据权利要求1所述的车载系统上下电的控制装置，其特征在于钥匙信号控制电路部分中：钥匙信号KL15连接第一分压电阻(R69)的输入，第一分压电阻(R69)的输出连接第一场效应管(Q4)的栅极输入，第一场效应管(Q4)的源极引脚连接车载电瓶负端12VGND，第一场效应管(Q4)的漏极输出连接车载系统电源模块(U1)的负端输入引脚2-Vin，滤波电容(C78)、第二分压电阻(R70)并联，且并联在第一分压电阻(R69)的输出与车载电瓶负端12VGND之间。
3.根据权利要求1所述的车载系统上下电的控制装置，其特征在于程序信号控制电路部分中：I/O管脚连接限流电阻(R74)的输入，限流电阻(R74)的输出连接隔离光耦(U33)的发光二极管的负端，隔离光耦(U33)的发光二极管正端连接车载系统电源(VCC)，隔离光耦(U33)的输出三极管集电极经过第三分压电阻(R72)串接到车载电瓶正端+12VP，隔离光耦(U33)的输出三极管发射极连接第二场效应管(Q5)的栅极输入，第二场效应管(Q5)的源极引脚连接车载电瓶负端12VGND，第二场效应管(Q5)的漏极输出连接车载系统电源模块(U1)的负端输入引脚2-Vin，滤波电容(C82)、第四分压电阻(R73)并联，且并联在隔离光耦(U33)的输出三极管发射极输出与车载电瓶负端12VGND之间。
4.控制权利要求1所述的车载系统上下电的控制装置的方法，其特征在于当钥匙信号KL15为高电平时，钥匙信号KL15经第一分压电阻(R69)和第二分压电阻(R70)分压后控制第一场效应管(Q4)的栅极，达到第一场效应管(Q4)的开启电压后使其源极与漏极导通，这样车载电瓶的负端12VGND与车载系统电源模块(U1)的负端输入引脚2-Vin接通，上电成功，程序开始运行；程序信号控制电路部分的I/O管脚由程序默认初始化为低电平，此时隔离光耦(U33)导通，第二场效应管(Q5)的栅极控制线路接通，车载电瓶正端+12VP经第三分压电阻(R72)和第四分压电阻(R73)分压后控制第二场效应管(Q5)的栅极，达到第二场效应管(Q5)的开启电压后，使第二场效应管(Q5)导通；当钥匙信号KL15为低电平时，钥匙信号KL15控制第一场效应管(Q4)的栅极，达到第一场效应管(Q4)截止电压后，使第一场效应管(Q4)源极与漏极断开；程序定时检测到钥匙信号KL15为低电平时，运行关机程序完成后，控制程序信号控制电路部分的I/O管脚输出高电平信号，隔离光耦(U33)截止，第二场效应管(Q5)的栅极控制线路被断开，达到第二场效应管(Q5)截止电压后，第二场效应管(Q5)源极与漏极关断，车载系统电源模块(U1)的负端输入引脚2-Vin和车载电瓶负端12VGND连接被切断，完成下电过程。
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