CN110254378A - 车载电源装置以及车载电源控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载电源装置及车载电源控制电路，其中车载电源控制电路包括：唤醒模块，所述唤醒模块的控制信号输出端连接到电源芯片的使能引脚，所述唤醒模块在上电瞬间输出唤醒使能信号给所述电源芯片，以使所述电源芯片给MCU供电；自锁模块，所述自锁模块与所述唤醒模块相连，所述自锁模块在所述唤醒模块输出所述唤醒使能信号时控制所述唤醒模块对所述唤醒使能信号进行锁定，以使所述电源芯片持续给所述MCU供电，以便所述MCU完成启动。本发明通过在传统的唤醒电路基础上增加自锁电路，从而无需在唤醒电路中设置大容值电容，不仅大大降低了成本，还能够解决快速上下电时MCU无法启动的问题。

Description

车载电源装置以及车载电源控制电路

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车载电源控制电路以及一种具有该车载电源控制电路的车载电源装置。

背景技术

相关技术中，车载电源上电的瞬间，通过唤醒电路来唤醒电源芯片，从而电源芯片给MCU供电而使MCU进行启动，并在MCU完成启动后，由MCU输出控制信息来控制电源芯片维持开启状态。如果想要电源芯片开启后能稳定工作，就需要MCU在很短的时间内完成启动、初始化以及输出控制信息。然而，目前MCU的启动过程所需时间较长，这就需要在唤醒电路中设置大容值充放电电容来确保电源芯片维持开启状态，而大容值的充放电电容成本较高，并且在快速上下电时会存在电容没有充分放电而导致MCU无法启动的情况。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车载电源控制电路，通过在传统的唤醒电路基础上增加自锁电路，从而无需在唤醒电路中设置大容值电容，不仅大大降低了成本，还能够解决快速上下电时MCU无法启动的问题。

本发明的另一个目的在于提出一种车载电源装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种车载电源控制电路，包括：唤醒模块，所述唤醒模块的控制信号输出端连接到电源芯片的使能引脚，所述唤醒模块在上电瞬间输出唤醒使能信号给所述电源芯片，以使所述电源芯片给MCU供电；自锁模块，所述自锁模块与所述唤醒模块相连，所述自锁模块在所述唤醒模块输出所述唤醒使能信号时控制所述唤醒模块对所述唤醒使能信号进行锁定，以使所述电源芯片持续给所述MCU供电，以便所述MCU完成启动。

根据本发明实施例提出的车载电源控制电路，通过唤醒模块在上电瞬间输出唤醒使能信号给电源芯片，来唤醒电源芯片，从而电源芯片给MCU供电，使得MCU开始启动，并在唤醒模块输出唤醒使能信号时通过自锁模块对唤醒模块进行控制，使得唤醒模块对唤醒使能信号进行锁定，这样可以控制电源芯片在开启后维持稳定工作，使得电源芯片持续给MCU供电，确保MCU完成启动，从而无需在唤醒模块中设置大容值电容，不仅大大降低了成本，还避免了快速上下电时由于大容值电容没有充分放电而导致的MCU无法启动的问题，大大提高了电路可靠性。

另外，根据本发明实施例上述提出的车载电源控制电路还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述唤醒模块包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与工作电压提供端相连；第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端相连；第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一电容的另一端相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一二极管的阴极相连；第一三极管，所述第一三极管的基极与所述第二电阻的另一端相连，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述电源芯片的使能引脚相连；第三电阻，所述第三电阻连接在所述第一三极管的基极与发射极之间；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一三极管的集电极相连，所述第四电阻的另一端与所述工作电压提供端相连。

具体地，所述自锁模块包括：第二三极管，所述第二三极管的发射极与所述工作电压提供端相连；第五电阻，所述第五电阻连接在所述第二三极管的基极与发射极之间；第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第二三极管的基极相连，所述第六电阻的另一端与所述第一三极管的集电极相连；第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第二三极管的集电极相连，所述第七电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连。

进一步地，所述唤醒模块还包括：第二电容，所述第二电容的一端分别与所述第一二极管的阴极和所述第二电阻的一端相连，所述第二电容的另一端接地。

可选地，所述唤醒模块还包括：第三电容，所述第三电容的一端与所述第一三极管的集电极相连，所述第三电容的另一端与所述第一三极管的发射极相连后接地。

可选地，所述的车载电源控制电路，还包括：休眠模块，所述休眠模块的休眠控制信号接收端与所述MCU相连，所述休眠模块的输出端与所述唤醒模块相连，所述休眠模块接收所述MCU发出的休眠控制信号，并根据所述休眠控制信号控制所述唤醒模块停止输出所述唤醒使能信号，以便所述MCU进入休眠状态。

具体地，所述休眠模块包括：第二二极管，所述第二二极管的阳极作为所述休眠控制信号接收端；第三三极管，所述第三三极管的基极与所述第二二极管的阴极相连，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与所述第二电阻的一端相连。

可选地，所述的车载电源控制电路，还包括：维持启动模块，所述维持启动模块的启动维持信号接收端与所述MCU相连，所述维持启动模块的输出端与所述唤醒模块相连，所述维持启动模块接收所述MCU发出的维持启动信号，并根据所述维持启动信号控制所述唤醒模块持续输出所述唤醒使能信号，以使所述电源芯片持续给所述MCU供电。

具体地，所述维持启动模块包括：第三二极管，所述第三二极管的阳极作为所述启动维持信号接收端，所述第三二极管的阴极与所述第二电阻的一端相连。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例还提出了一种车载电源装置，其包括上述的车载电源控制电路。

根据本发明实施例的车载电源装置，通过上述的车载电源控制电路，无需在唤醒电路中设置大容值电容，不仅大大降低了成本，还能够解决快速上下电时MCU无法启动的问题，大大提高了可靠性。

附图说明

图1为根据本发明实施例的车载电源控制电路的方框示意图；

图2为根据本发明一个实施例的车载电源控制电路的原理图；

图3为根据本发明实施例的车载电源装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

下面就参照附图来描述本发明实施例的车载电源控制电路以及具有该车载电源控制电路的车载电源装置。

参考图1和图2所示，本发明实施例提出的车载电源控制电路，包括唤醒模块10和自锁模块20。

唤醒模块10的控制信号输出端DCDCEN连接到电源芯片100的使能引脚，唤醒模块10在车辆上电瞬间输出唤醒使能信号给电源芯片100，从而唤醒电源芯片100进行工作，以使电源芯片100给MCU供电，MCU开始启动；自锁模块20与唤醒模块10相连，自锁模块20在唤醒模块10输出唤醒使能信号时控制唤醒模块10对唤醒使能信号进行锁定，从而维持电源芯片100稳定工作，以使电源芯片100持续给MCU供电，以便MCU完成启动，实现启动自锁定的目的，无需在唤醒模块10中设置大容值电容，不仅大大降低了成本，还能够解决快速上下电时MCU无法启动的问题。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，唤醒模块10包括第一电阻R1、第一电容C1、第一二极管D1、第二电阻R2、第一三极管Q1、第三电阻R3和第四电阻R4。

其中，第一电阻R1的一端与工作电压提供端VB相连，第一电容C1的一端与第一电阻R1的另一端相连，第一二极管D1的阳极与第一电容C1的另一端相连，第二电阻R2的一端与第一二极管D1的阴极相连，第一三极管Q1的基极与第二电阻R2的另一端相连，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极与电源芯片100的使能引脚相连，第三电阻R3连接在第一三极管Q1的基极与发射极之间，第四电阻R4的一端与第一三极管Q1的集电极相连，第四电阻R4的另一端与工作电压提供端VB相连。

具体地，在车辆上电瞬间，工作电压提供端VB向唤醒模块10提供工作电压Vb，第一电容C1短路，工作电压Vb通过第一电阻R1、第一电容C1、第一二极管D1、第二电阻R2和第三电阻R3组成的分压回路产生分压，开启第一三极管Q1，将唤醒模块10的控制信号输出端DCDCEN拉低到地，从而输出低电平唤醒使能信号给电源芯片100的使能引脚，唤醒电源芯片100。

此时，如果上述的车载电源控制电路中没有自锁模块20，唤醒模块10在输出低电平唤醒使能信号给电源芯片100的使能引脚时，第一电容C1开始充电，并在第一电容C1的充电过程中，第三电阻R3上的分压同步减小，经过时间T(具体由第一电阻R1、第一电容C1、第一二极管D1、第二电阻R2和第三电阻R3这些元器件的参数决定)，第三电阻R3上的分压小于第一三极管Q1的开启电压时，第一三极管Q1关断，唤醒模块10的控制信号输出端DCDCEN输出高电平信号。因此，如果想保持电源芯片100开启后能稳定工作，MCU需要在第一电容C1的充电时间内完成启动、初始化以及输出控制信息来维持第一三极管Q1开启等一系列过程，而这些过程需要的时间比较长，这就需要大容值的C1，大容值的电容往往比较难取得或成本较高，并且存在快速上下电时出现因大容值电容没有充分放电而到导致MCU无法启动的情况。

综上所述，在本发明的实施例中，通过在传统的唤醒电路基础上增加自锁电路，从而无需在唤醒电路中设置大容值电容，不仅大大降低了成本，还能够解决快速上下电时MCU无法启动的问题。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，自锁模块20包括第二三极管Q2、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7。

其中，第二三极管Q2的发射极与工作电压提供端VB相连，第五电阻R5连接在第二三极管Q2的基极与发射极之间，第六电阻R6的一端与第二三极管Q2的基极相连，第六电阻R6的另一端与第一三极管Q1的集电极相连，第七电阻R7的一端与第二三极管Q2的集电极相连，第七电阻R7的另一端与第二电阻R2的一端相连。

具体地，在唤醒模块10输出低电平唤醒使能信号给电源芯片100的使能引脚时，工作电压提供端VB提供的工作电压Vb通过第五电阻R5和第六电阻R6下拉到地，通过分压来导通第二三极管Q2，从而工作电压Vb通过第七电阻R7、第二电阻R2和第三电阻R3组成的分压回路产生分压，开启第一三极管Q1，持续将唤醒模块10的控制信号输出端DCDCEN拉低到地，从而唤醒模块10持续输出低电平唤醒使能信号给电源芯片100的使能引脚，使得电源芯片100持续稳定工作，确保MCU完成启动，达到启动自锁定的目的，并且由于不需要设置大容值的电容C1，不仅降低了成本，还避免了快速上下电时由于大容值电容没有充分放电而导致的MCU无法启动的问题，大大提高了电路可靠性。

可选地，作为一个实施例，如图2所示，唤醒模块10还包括第二电容C2，第二电容C2的一端分别与第一二极管D1的阴极和第二电阻R2的一端相连，第二电容C2的另一端接地。

其中，第二电容C2对工作电压Vb起到稳压滤波作用。

可选地，作为一个实施例，如图2所示，唤醒模块10还包括第三电容C3，第三电容C3的一端与第一三极管Q1的集电极相连，第三电容C3的另一端与第一三极管Q1的发射极相连后接地。

其中，第三电容C3起到滤除信号干扰的作用。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，上述的车载电源控制电路还包括休眠模块30，休眠模块30的休眠控制信号接收端OFF与MCU相连，休眠模块30的输出端与唤醒模块10相连，休眠模块30接收MCU发出的休眠控制信号，并根据休眠控制信号控制唤醒模块10停止输出唤醒使能信号，使得电源芯片100停止工作，以便MCU进入休眠状态。

具体地，如图2所示，休眠模块30包括第二二极管D2和第三三极管Q3，第二二极管D2的阳极作为休眠控制信号接收端，第三三极管Q3的基极与第二二极管D2的阴极相连，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的集电极与第二电阻R2的一端相连。

也就是说，在MCU输出高电平休眠控制信号到休眠控制信号接收端OFF时，第三三极管Q3导通，使得第二电阻的一端下拉到地，从而第一三极管Q1关断，唤醒模块10的控制信号输出端DCDCEN输出高电平信号，使得电源芯片100停止工作，进而MCU进入休眠状态。

可选地，作为一个实施例，如图2所示，上述的车载电源控制电路还包括维持启动模块40，维持启动模块40的启动维持信号接收端MCUEN与MCU相连，维持启动模块40的输出端与唤醒模块10相连，维持启动模块40接收MCU发出的维持启动信号，并根据维持启动信号控制唤醒模块10持续输出唤醒使能信号，以使电源芯片100持续给MCU供电。

具体地，如图2所示，维持启动模块40包括第三二极管D3，第三二极管D3的阳极作为启动维持信号接收端，第三二极管D3的阴极与第二电阻R2的一端相连。

也就是说，在MCU输出高电平维持启动信号到启动维持信号接收端MCUEN时，使得第二电阻R2的一端上拉到高电平，确保第三电阻R3上的分压大于第一三极管Q1的开启电压，第一三极管Q1维持导通，从而唤醒模块10持续输出低电平唤醒使能信号给电源芯片100的使能引脚，使得电源芯片100持续稳定工作，从而电源芯片100持续给MCU供电。

综上所述，根据本发明实施例提出的车载电源控制电路，通过唤醒模块在上电瞬间输出唤醒使能信号给电源芯片，来唤醒电源芯片，从而电源芯片给MCU供电，使得MCU开始启动，并在唤醒模块输出唤醒使能信号时通过自锁模块对唤醒模块进行控制，使得唤醒模块对唤醒使能信号进行锁定，这样可以控制电源芯片在开启后维持稳定工作，使得电源芯片持续给MCU供电，确保MCU完成启动，从而无需在唤醒模块中设置大容值电容，不仅大大降低了成本，还避免了快速上下电时由于大容值电容没有充分放电而导致的MCU无法启动的问题，大大提高了电路可靠性。

此外，如图3所示，本发明实施例还提出了一种车载电源装置300，其包括上述的车载电源控制电路200。

根据本发明实施例的车载电源装置，通过上述的车载电源控制电路，无需在唤醒电路中设置大容值电容，不仅大大降低了成本，还能够解决快速上下电时MCU无法启动的问题，大大提高了可靠性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车载电源控制电路，其特征在于，包括：

唤醒模块，所述唤醒模块的控制信号输出端连接到电源芯片的使能引脚，所述唤醒模块在上电瞬间输出唤醒使能信号给所述电源芯片，以使所述电源芯片给MCU供电；

自锁模块，所述自锁模块与所述唤醒模块相连，所述自锁模块在所述唤醒模块输出所述唤醒使能信号时控制所述唤醒模块对所述唤醒使能信号进行锁定，以使所述电源芯片持续给所述MCU供电，以便所述MCU完成启动。

2.如权利要求1所述的车载电源控制电路，其特征在于，所述唤醒模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与工作电压提供端相连；

第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端相连；

第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一电容的另一端相连；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一二极管的阴极相连；

第一三极管，所述第一三极管的基极与所述第二电阻的另一端相连，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述电源芯片的使能引脚相连；

第三电阻，所述第三电阻连接在所述第一三极管的基极与发射极之间；

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一三极管的集电极相连，所述第四电阻的另一端与所述工作电压提供端相连。

3.如权利要求2所述的车载电源控制电路，其特征在于，所述自锁模块包括：

第二三极管，所述第二三极管的发射极与所述工作电压提供端相连；

第五电阻，所述第五电阻连接在所述第二三极管的基极与发射极之间；

第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第二三极管的基极相连，所述第六电阻的另一端与所述第一三极管的集电极相连；

第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第二三极管的集电极相连，所述第七电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连。

4.如权利要求2或3所述的车载电源控制电路，其特征在于，所述唤醒模块还包括：

第二电容，所述第二电容的一端分别与所述第一二极管的阴极和所述第二电阻的一端相连，所述第二电容的另一端接地。

5.如权利要求2或3所述的车载电源控制电路，其特征在于，所述唤醒模块还包括：

第三电容，所述第三电容的一端与所述第一三极管的集电极相连，所述第三电容的另一端与所述第一三极管的发射极相连后接地。

6.如权利要求2或3所述的车载电源控制电路，其特征在于，还包括：

休眠模块，所述休眠模块的休眠控制信号接收端与所述MCU相连，所述休眠模块的输出端与所述唤醒模块相连，所述休眠模块接收所述MCU发出的休眠控制信号，并根据所述休眠控制信号控制所述唤醒模块停止输出所述唤醒使能信号，以便所述MCU进入休眠状态。

7.如权利要求6所述的车载电源控制电路，其特征在于，所述休眠模块包括：

第二二极管，所述第二二极管的阳极作为所述休眠控制信号接收端；

第三三极管，所述第三三极管的基极与所述第二二极管的阴极相连，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与所述第二电阻的一端相连。

8.如权利要求2或3所述的车载电源控制电路，其特征在于，还包括：

维持启动模块，所述维持启动模块的启动维持信号接收端与所述MCU相连，所述维持启动模块的输出端与所述唤醒模块相连，所述维持启动模块接收所述MCU发出的维持启动信号，并根据所述维持启动信号控制所述唤醒模块持续输出所述唤醒使能信号，以使所述电源芯片持续给所述MCU供电。

9.如权利要求8所述的车载电源控制电路，其特征在于，所述维持启动模块包括：

第三二极管，所述第三二极管的阳极作为所述启动维持信号接收端，所述第三二极管的阴极与所述第二电阻的一端相连。

10.一种车载电源装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的车载电源控制电路。