CN103158668B - 一种自锁输出电路以及汽车防盗电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自锁输出电路，包括第一开关管和微控制器，还包括：互锁电路，所述互锁电路包括第二开关管和第三开关管。当所述微控制器控制第一开关管导通时，第二开关管以及第三开关管均导通。此时，如果微控制器发生故障，则第一开关管断开，但由于第三开关管导通，所以该自锁输出电路的输出无变化，发动机仍旧正常点火，增加了行车的安全性。

Description

一种自锁输出电路以及汽车防盗电路

技术领域

本发明涉及汽车电子领域，更具体的说，是涉及一种自锁输出电路以及汽车防盗电路。

背景技术

随着社会的不断进步，汽车作为一种交通工具，已经成为日常生活中不可或缺的一部分。

在汽车防盗装置中，常用的防盗电路如图1所示，包括微控制器101、开关管102、继电器103以及发动机点火装置104。其中，微控制器101的输出端与开关管102的控制端相连，开关管102与继电器103的线圈相串联，继电器103的触点开关串接在发动机点火装置104与电源Vdd之间。

当汽车正常进入时，该防盗装置的微控制器101输出控制信号，控制开关管102开启，此时，继电器103的线圈接入电路，相应的，继电器103的触点开关闭合，当用户对汽车发动机点火时，启动发动机。当汽车非正常进入时，防盗控制器中的微控制器101控制开关管102不导通，继电器103的触点开关断开，此时，对汽车发动机点火时，发动机不能启动，实现了汽车防盗的作用。

但，当汽车正常进入时，在用户对汽车发动机点火时，如果该防盗装置中的微控制器101发生故障时，开关管102断开，使继电器103的触点开关断开，进而使发动机熄火，导致汽车的安全性差，甚至发生危险。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自锁输出电路以及汽车防盗电路，以克服现有技术中由于微控制器故障时导致的汽车安全性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自锁输出电路，包括第一开关管以及微控制器，还包括：互锁电路，所述互锁电路包括第二开关管和第三开关管；

所述第二开关管的控制端分别与所述第三开关管的输入端以及所述第一开关管的输入端相连，其公共连接端作为所述自锁输出电路的输出端；

所述第二开关管的输出端与所述第三开关管的控制端相连；

所述第三开关管的输出端与所述第一开关管的输出端相连，且接地；

所述第二开关管的输入端接外接电源；

所述第一开关管的输入端通过继电器的线圈与所述外接电源相连；

所述微控制器的第一输出端与所述第一开关管的控制端相连，当所述微控制器控制所述第一开关管导通时，所述第二开关管以及第三开关管均导通。

优选的，所述第一开关管为N型MOS管，所述第二开关管为pnp三极管，所述第三开关管为npn三极管。

优选的，在所述微控制器的第一输出端与所述第一开关管的控制端之间还串接有第一滤波电路，所述第一滤波电路用于控制在第一预设频率范围内的脉冲波通过。

优选的，所述第一滤波电路包括：第一电容、第一电阻以及第二电容，

所述第一电容的第一端与所述微控制器的第一输出端相连，所述第一电容的第二端通过所述第一电阻与所述第一开关管的控制端相连，所述第一开关管的控制端通过所述第二电容与地相连。

优选的，还包括控制电路，所述控制电路包括第四开关管以及第五开关管；

所述第四开关管的控制端与所述微控制器的第二输出端相连，所述第五开关管的控制端通过所述第四开关管接地，所述第五开关管的输入端接所述外接电源，所述第五开关管的输出端与所述第二开关管的控制端相连。

优选的，在所述微控制器的第二输出端与所述第四开关管的控制端之间还串接有第二滤波电路，所述第二滤波电路用于控制在第二预设频率范围内的脉冲波通过。

优选的，所述第二滤波电路包括：第三电容、第二电阻以及第四电容，

所述第三电容的第一端与所述微控制器的第二输出端相连，所述第三电容的第二端通过所述第二电阻与所述第四开关管的控制端相连，所述第四开关管的控制端通过所述第四电容与地相连。

一种汽车防盗电路，包括继电器、发动机点火装置以及任意一项上述的自锁输出电路。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种自锁输出电路，包括第一开关管和微控制器，还包括：互锁电路，所述互锁电路包括第二开关管和第三开关管。当所述微控制器控制第一开关管导通时，第二开关管以及第三开关管均导通。此时，假设微控制器发生故障，则第一开关管断开，但由于第三开关管导通，所以该自锁输出电路的输出无变化，发动机仍旧正常点火，增加了行车的安全性。除此，为了抗干扰及错误信号，在微控制器的第一和第二输出端均设置有带通滤波电路，保证只有符合滤波电路预设频率范围的脉冲才能实现开启或关闭任务。本发明提供的自锁输出电路还具有短路保护功能，原理为:当输出端短路到电源时，第二开关管的基极电压升高到电源电压，此时，第二开关管就会关闭，第三开关管也会关闭，则整个电路关闭，实现了短路保护功能。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中汽车防盗装置的电路示意图；

图2为本发明实施例提供的一种自锁输出电路的电路图；

图3为本发明实施例提供的一种自锁输出电路的另一电路图；

图4为本发明实施例提供的一种自锁输出电路的又一电路图；

图5为本发明实施例提供的一种自锁输出电路的又一电路图。

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一部分实施例，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做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。

常用的防盗电路如图1所示，包括微控制器101、开关管102、继电器103以及发动机点火装置104。其中，微控制器101的输出端与开关管102的控制端相连，开关管102与继电器103的线圈相串联，继电器103的触点开关串接在发动机点火装置104与电源Vdd之间。

当汽车正常进入时，该防盗装置的微控制器101输出控制信号，控制开关管102开启，此时，继电器103的线圈接入电路，相应的，继电器103的触点开关闭合，当用户对汽车发动机点火时，启动发动机。当汽车非正常进入时，防盗控制器中的微控制器101控制开关管102不导通，继电器103的触点开关断开，此时，对汽车发动机点火时，发动机不能启动，实现了汽车防盗的作用。

但，当汽车正常进入时，在用户对汽车发动机点火时，如果该防盗装置中的微控制器101发生故障时，开关管102断开，使继电器103的触点开关断开，进而使发动机熄火，导致汽车的安全性差，甚至发生危险。本发明旨在设计一种自锁输出电路，在微控制器101失效时仍保持输出电路自锁，极大地提升了安全性。

实施例一

请参阅附图2，为本发明提供一种自锁输出电路，包括以微控制器201及第一开关管202，还包括：互锁电路203。其中，互锁电路203包括第二开关管T2和第三开关管T4。

该自锁输出电路中各器件的连接关系如下：

第二开关管T2的控制端分别与第三开关管T4的输入端以及第一开关管202的输入端相连，其公共连接端作为自锁输出电路的输出端。第二开关管T2的输出端与第三开关管T4的控制端相连，第三开关管T4的输出端与第一开关管202的输出端相连，且接地。第二开关管T2的输入端接外接电源，第一开关管202的输入端通过继电器的线圈与外接电源VBAT相连。微控制器201的第一输出端与第一开关管202的控制端相连。

优选的，所述第一开关管可以为N型MOS管或npn三极管，所述第二开关管可以为pnp三极管或P型MOS管，所述第三开关管可以为npn三极管或N型MOS管。

现结合图2，以第一开关管为N型MOS，第二开关管为pnp三极管，第三开关管为npn三极管为例，对本发明提供的一种自锁输出电路的工作原理进行介绍：

微控制器201输出开启信号至第一开关管202，使第一开关管202导通，此时第二开关管的控制端被第一开关管202拉到地，第二开关管T2导通，此时，第二开关管T2的集电极输出高电平，使第三开关管T4导通，此时，第三开关管T4集电极与第一开关管202的漏极相连，第二开关管T2的控制端通过第三开关管T4被拉到地，形成第二开关管T2、第三开关管T4同时导通的自锁电路。此时，微控制器201停止输出开启信号，第一开关管202断开，继电器由第三开关管T4驱动。此时，当微控制器发生故障或失效时，继电器由于有由第二开关管T2以及第三开关管T4构成的自锁电路的存在而不会再次动作，即继电器的触点开关仍旧闭合，增加了行车安全性。

需要说明的是，本实施例的互锁电路203还包括电阻R1、电阻R6、电阻R7以及电阻R11。其中，电阻R1串接在第二开关管T2的基极和发射极之间，起到抗干扰作用，同理，电阻R11串接在第三开关管T4的基极和发射极之间，也是起到抗干扰作用。电阻R6串接在第二开关管T2的集电极与第三开关管T4的基极之间，起到限流作用，防止在第二开关管T2导通的时候，电压VBAT直接加在第三开关管T4的基极而导致第三开关管T4烧毁；同理，电阻R7串接在第三开关管T4的集电极与第二开关管T2的基极之间，起到限流作用，防止在第三开关管T4导通的时候，电压VBAT直接加在第二开关管T2的基极而导致第二开关管T2烧毁。

在上述实施例的基础上，本发明还提供了第一滤波电路304，请参阅图3，该第一滤波电路304串接在微控制器301的第一输出端与第一开关管302的控制端之间，用于控制在第一预设频率范围内的脉冲波通过。

除此，本实施例还提供了一种第一滤波电路的具体实现电路，包括：第一电容C3、第一电阻R8以及第二电容C4。

具体的，所述第一电容C3的第一端与所述微控制器301的第一输出端相连，所述第一电容C3的第二端通过所述第一电阻R8与所述第一开关管302的控制端相连，所述第一开关管302的控制端通过所述第二电容C4与地相连。

其中，第一电容C3、第一电阻R8以及第二电容C4构成的第一滤波电路，有效地防止了干扰信号错误的开启继电器的问题，增加了自锁输出电路的可靠性及安全性。

除此，本实施例还增设了电阻R9和电阻R10，电阻R9和电阻R10分别与第二电容C4并联，起到抗干扰作用，防止电路上电时，第一开关管302误导通。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例二还增加了控制电路，如图4所示，包括第四开关管T1以及第五开关管T3。

其中，所述第四开关管T1的控制端与所述微控制器401的第二输出端相连，所述第五开关管T3的控制端通过所述第四开关管T1接地，所述第五开关管T3的输入端接所述外接电源VBAT，所述第五开关管T3的输出端与所述第二开关管T2的控制端相连。

其工作原理为：

当继电器的触点开关闭合时，微控制器输出关闭信号使第四开关管T1导通，此时，第五开关管T3跟着导通。由于第五开关管T3的集电极与发射极间的导通压降小于第二开关管T2的基极与发射极之间的开启电压，所以第二开关管T2就会关闭，然后，第五开关管T4就会关闭，继电器动作，即继电器的触点开关断开，实现关闭发动机点火的防盗功能。这里需要说明的是，微控制器401在输出关闭信号到完成工作后就可以不工作了。

需要说明的是，在本实施例中，还可以在第四开关管T1集电极与第五开关管T3的基极之间串接有电阻R2，提高电路的抗干扰能力。

同样，如图5所示，本实施例在控制电路与微控制器之间串接有第二滤波电路505，用于控制在第二预设频率范围内的脉冲波通过。优选的，所述第二滤波电路包括：第三电容C1、第二电阻R3以及第四电容C2。

其中，所述第三电容C1的第一端与所述微控制器501的第二输出端相连，所述第三电容C1的第二端通过所述第二电阻R3与所述第四开关管T1的控制端相连，所述第四开关管T1的控制端通过所述第四电容C2与地相连。

其中，第三电容C1、第二电阻R3以及第四电容C2构成的第二滤波电路，有效地防止了干扰信号错误的开启继电器的问题，增加了自锁输出电路的可靠性及安全性。

除此，本实施例还增设了电阻R4和电阻R5，电阻R4和电阻R5分别与第四电容C2并联，起到抗干扰作用，防止电路上电时，第四开关管T1误导通。

实施例三

除此，本发明还提供了一种汽车防盗电路，包括继电器、发动机点火装置以及上述实施例中的任意一项自锁输出电路。

综上所述：本发明提供了一种自锁输出电路，包括第一开关管和微控制器，还包括：互锁电路，所述互锁电路包括第二开关管T2和第三开关管T4。当所述微控制器控制第一开关管导通时，第二开关管以及第三开关管均导通。此时，假设微控制器发生故障，则第一开关管断开，但由于第三开关管导通，所以该自锁输出电路的输出无变化，发动机仍旧正常点火，增加了行车的安全性。

除此，为了抗干扰及错误信号，在微控制器的第一和第二输出端均设置有带通滤波电路，保证只有符合滤波电路预设频率范围的脉冲才能实现开启或关闭任务。本发明提供的自锁输出电路还具有短路保护功能，原理为:当输出端短路到电源时，第二开关管T2的基极电压升高到电源电压，此时，第二开关管T2就会关闭，第三开关管T4也会关闭，则整个电路关闭，实现了短路保护功能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的装置而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所提供的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种自锁输出电路，包括第一开关管以及微控制器，其特征在于，还包括：互锁电路，所述互锁电路包括第二开关管和第三开关管；

所述第二开关管的控制端分别与所述第三开关管的输入端以及所述第一开关管的输入端相连，其公共连接端作为所述自锁输出电路的输出端；

所述第二开关管的输出端与所述第三开关管的控制端相连；

所述第三开关管的输出端与所述第一开关管的输出端相连，且接地；

所述第二开关管的输入端接外接电源；

所述第一开关管的输入端通过继电器的线圈与所述外接电源相连；

所述微控制器的第一输出端与所述第一开关管的控制端相连，当所述微控制器控制所述第一开关管导通时，所述第二开关管以及第三开关管均导通；

此时，微控制器停止输出开启信号，第一开关管断开，继电器由第三开关管驱动。

2.根据权利要求1所述的自锁输出电路，其特征在于，所述第一开关管为N型MOS管，所述第二开关管为pnp三极管，所述第三开关管为npn三极管。

3.根据权利要求1所述的自锁输出电路，其特征在于，在所述微控制器的第一输出端与所述第一开关管的控制端之间还串接有第一滤波电路，所述第一滤波电路用于控制在第一预设频率范围内的脉冲波通过。

4.根据权利要求3所述的自锁输出电路，其特征在于，所述第一滤波电路包括：第一电容、第一电阻以及第二电容，

所述第一电容的第一端与所述微控制器的第一输出端相连，所述第一电容的第二端通过所述第一电阻与所述第一开关管的控制端相连，所述第一开关管的控制端通过所述第二电容与地相连。

5.根据权利要求1所述的自锁输出电路，其特征在于，还包括控制电路，所述控制电路包括第四开关管以及第五开关管；

所述第四开关管的控制端与所述微控制器的第二输出端相连，所述第五开关管的控制端通过所述第四开关管接地，所述第五开关管的输入端接所述外接电源，所述第五开关管的输出端与所述第二开关管的控制端相连。

6.根据权利要求5所述的自锁输出电路，其特征在于，在所述微控制器的第二输出端与所述第四开关管的控制端之间还串接有第二滤波电路，所述第二滤波电路用于控制在第二预设频率范围内的脉冲波通过。

7.根据权利要求6所述的自锁输出电路，其特征在于，所述第二滤波电路包括：第三电容、第二电阻以及第四电容，

所述第三电容的第一端与所述微控制器的第二输出端相连，所述第三电容的第二端通过所述第二电阻与所述第四开关管的控制端相连，所述第四开关管的控制端通过所述第四电容与地相连。

8.一种汽车防盗电路，其特征在于，包括继电器、发动机点火装置以及任意一项如权利要求1-7所述的自锁输出电路。