CN103916118B - 车用开关适配电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车用开关适配电路，包括：采样电路、反向差分放大电路、区分正控负控信号、反相放大器、分压电路和开关电路，采样电路的输入端经车用开关连接到车用电池的正极或地，采样电路的输出端经反向差分放大电路到区分正控负控信号的输入端，区分正控负控信号的一路经反相放大器到开关电路的输入端，另一路经分压电路到开关电路的输入端，开关电路的输出端作为本电路的输出端能用于后级电路例如车用控制器的控制端输入信号，当采样电路接车用开关接地或者接车用电源的正极时，本电路的输出端为低电平，当采样电路悬空时，本电路的输出端为高电平。本发明具有电路合理、无需调试、通用性强，可以兼容电源正或负的开关信号的有益效果。

Description

车用开关适配电路
技术领域
本发明涉及一种车用开关适配电路，该车用开关适配电路能将车用开关转换成车用控制器能识别的电信号。
背景技术
随着汽车的不断增加，尤其是大中城市，汽车尾气的排放对环境产生了严重的污染，为了减少污染，出现了燃气作为燃料动力的混合汽车，也出现了电动汽车，这些汽车对电路的控制要求比较高，也比较复杂，一辆汽车的操控开关会有很多，有的需要接高电平输出信号，有的则需要接低电平输出信号，车用控制器接收到这些高电平或低电平的输出信号后，作出控制反应，如果车用控制器根据不同类型、不同型号的操控开关，专门设计，则车用控制器的通用性会显得很差。
发明内容
本发明根据以上不足，提供了一种车用开关适配电路，该车用开关适配电路的输入端可以分别连接各种车用操控开关，不管该操控开关是接高电平信号还是接低电平信号，均能转换成统一的车用控制器能识别的电信号。
本发明的技术方案是：
一种车用开关适配电路，包括：
采样电路，包括电阻R1和电阻R2，开关输入端IN经电阻R1、电阻R2连接正电源；
反相差分放大电路，包括放大集成电路Z1A，放大集成电路Z1A的同相输入端一路经电阻R4连接到R1和电阻R2的公共端，另一路经电阻R5到地GND，放大集成电路Z1A的反相输入端一路经电阻R3连接到开关输入端IN，另一路经电阻R6到放大集成电路Z1A的输出端，放大集成电路Z1A由正负电源供电；
区分正控负控信号模块，包括二级管D1、二级管D2，二级管D1的正极和二级管D2的负极连接到放大集成电路Z1A的输出端；
反相放大器，包括放大集成电路Z1B，放大集成电路Z1B的同相输入端经电阻R11到地GND，放大集成电路Z1B的反相输入端一路经电阻R8连接到二级管D2的正极，另一路经电阻R10到放大集成电路Z1B的输出端，放大集成电路Z1B的输出端经二级管D3正极和负极作为本级反相放大器的输出端，放大集成电路Z1B由正负电源供电；
分压电路，包括电阻R7和电阻R9，二级管D1的负极经电阻R7、电阻R9到地GND，电阻R7和电阻R9的公共端连接到二级管D3的负极；
开关电路，包括三极管Q1，基极经电阻R12连接到二级管D3的负极，发射极接地GND，集电极一路经电阻R13连接到电源VEE，另一路作为本车用开关适配电路的输出端OUT。
当开关输入端IN接高电平时，本车用开关适配电路的输出端OUT输出低电平，当开关输入端IN接低电平时，本车用开关适配电路的输出端OUT输出高电平。
所述电源VEE与所述的正电源共用同一电源或者与所述车用开关适配电路的后级电路例如车用控制器共用同一电源。
本发明的基本原理是：
当开关输入端IN接正控开关即接高电平时，通过采样电路中的采样电阻R1形成正向压差，该正向压差通过反向差分放大电路输出负电平，该负电平接着通过二级管D2(此时二级管D1截止)，连接到反相放大器的反相输入端，由于该信号低于反相放大器的同相输入端，反相放大器的输出端输出高电平，该高电平经二极管D3导通作为开关的三极管Q1，三极管Q1的集电极OUT输出低电平，使后级电路例如车用控制器的MCU读取到低电平；
当开关输入端IN接负控开关即接低电平时，通过采样电路中的电阻形成反向压差，该反向压差通过反向差分放大电路，输出正向电压，该正向电压通过二级管D1(此时二级管D2截止)输出，进入分压电路分压最后导通作为开关的三极管Q1，三极管Q1的集电极OUT输出高电平。
当开关输入端IN处于悬空状态时，反向差分放大电路的正向输入端的电压高于反相输入端的电压，反向差分放大电路的输出端输出正向电压，该正向电压通过二级管D1(此时二级管D2截止)输出，进入分压电路分压，由于反向差分放大电路的放大倍数较低，同时，反向差分放大电路的同相输入端与反相输入端的压差不大，分压电路分压后的电压不足于导通作为开关的三极管Q1，三极管Q1的集电极OUT输出高电平，从而使MCU读到高电平。
本发明具有电路合理、无需调试、通用性强，可以兼容电源正或负的开关信号的有益效果。
附图说明
图1为本发明的电原理图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的说明：
如图所示，作为实施例之一，图中，R1为11K、R2为24K、R3为10K、R4为10K、R5为10K、R6为10K、R7为1.1K、R8为10K、R9为1.1K、R10为3K、R11为2.2K、R12为1K、R13为10K，放大集成电路Z1A由12V正负电源供电，电源VEE可选12V或24V，车用电池选24V。
本发明一种车用开关适配电路，包括：
采样电路，包括电阻R1和电阻R2，开关输入端IN经电阻R1、电阻R2连接正电源12V；
反相差分放大电路，包括放大集成电路Z1A，放大集成电路Z1A的同相输入端一路经电阻R4连接到R1和电阻R2的公共端，另一路经电阻R5到地GND，放大集成电路Z1A的反相输入端一路经电阻R3连接到开关输入端IN，另一路经电阻R6到放大集成电路Z1A的输出端，放大集成电路Z1A由正负电源12V供电；
区分正控负控信号模块，包括二级管D1、二级管D2，二级管D1的正极和二级管D2的负极连接到放大集成电路Z1A的输出端；
反相放大器，包括放大集成电路Z1B，放大集成电路Z1B的同相输入端经电阻R11到地GND，放大集成电路Z1B的反相输入端一路经电阻R8连接到二级管D2的正极，另一路经电阻R10到放大集成电路Z1B的输出端，放大集成电路Z1B的输出端经二级管D3正极和负极作为本级反相放大器的输出端，放大集成电路Z1B由正负电源供电；
分压电路，包括电阻R7和电阻R9，二级管D1的负极经电阻R7、电阻R9到地GND，R7和电阻R9的公共端连接到二级管D3的负极；
开关电路，包括三极管Q1，基极经电阻R12连接到二级管D3的负极，发射极接地GND，集电极一路经电阻R13连接到电源VEE，另一路作为本车用开关适配电路的输出端OUT；
当开关输入端IN接车用电源的正极时，本车用开关适配电路的输出端OUT为低电平，当开关输入端IN悬空时，本车用开关适配电路的输出端OUT为高电平。
所述电源VEE与所述车用开关适配电路的后级电路共用同一电源，可以直接匹配。

Claims (2)

1.一种车用开关适配电路，其特征是，包括：
采样电路，包括电阻R1和电阻R2，开关输入端IN经电阻R1、电阻R2连接正电源；
反相差分放大电路，包括放大集成电路Z1A，放大集成电路Z1A的同相输入端一路经电阻R4连接到R1和电阻R2的公共端，另一路经电阻R5到地GND，放大集成电路Z1A的反相输入端一路经电阻R3连接到开关输入端IN，另一路经电阻R6到放大集成电路Z1A的输出端，放大集成电路Z1A由正负电源供电；
区分正控负控信号模块，包括二级管D1、二级管D2，二级管D1的正极和二级管D2的负极连接到放大集成电路Z1A的输出端；
反相放大器，包括放大集成电路Z1B，放大集成电路Z1B的同相输入端经电阻R11到地GND，放大集成电路Z1B的反相输入端一路经电阻R8连接到二级管D2的正极，另一路经电阻R10到放大集成电路Z1B的输出端，放大集成电路Z1B的输出端经二级管D3正极和负极作为本级反相放大器的输出端，放大集成电路Z1B由正负电源供电；
分压电路，包括电阻R7和电阻R9，二级管D1的负极经电阻R7、电阻R9到地GND，电阻R7和电阻R9的公共端连接到二级管D3的负极；
开关电路，包括三极管Q1，基极经电阻R12连接到二级管D3的负极，发射极接地GND，集电极一路经电阻R13连接到电源VEE，另一路作为本车用开关适配电路的输出端OUT；
当开关输入端IN接车用电源的正极时，本车用开关适配电路的输出端OUT为低电平，当开关输入端IN悬空时，本车用开关适配电路的输出端OUT为高电平。
2.如权利要求1所述的一种车用开关适配电路，其特征是，所述电源VEE与所述车用开关适配电路的后级电路共用同一电源。
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