CN110601518A - 一种车载导航快速放电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车载导航电路技术领域，尤其涉及一种车载导航快速放电电路。包括接于所述主电源连接器与电源模块之间的电源状态监测电路以及接于所述电源模块与功能模块之间的电能泄放电路；所述电源状态监测电路输出开启信号至所述电能泄放电路。通过本发明方案可以快速自动识别断电状态，并迅速开启残留电能泄放动作，使主机能快速彻底关机，防止产品在生产过程中出现断电不开机问题，从而导致生产线效率降低，简单可靠、大大提高生产效率以及减少人力投入，在大批量生产中有很大应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及车载导航电路技术领域，尤其涉及一种车载导航快速放电电路。
背景技术
车载电子产品属于电池供电，所以对于静态功耗非常敏感。为了节约能耗，车载导航主机有一个关机休眠模式，休眠模式进入的判断依据是通过主机MCU轮询检测输入电源电压。
当检测到电源低压至设定的阈值时则开启休眠模式，由于轮询机制有个轮询间隔时间，如果主机在断电过程中，刚好轮询检测到低压，则主机会立即进入休眠模式，此时电流低于0.5mA，由于主机电源存在一个非常大容量的电容(C＝2200uF)，电能Q＝0.5*CU2(U＝14.4V)，在如此小的电流功耗状态下，需要几分钟的时间才能耗尽电能，所以导致MCU的电源在短时间内不能实现断电。
如果在这时主机电源重新上电，则对MCU来说，并未断电，此时如果需要开机则需要有CAN总线输入开机信号，而生产线由于成本和场地限制，没有配置CAN总线模拟器，导致部分机器在测试工位出现上电不开机问题，需要断电等待几分钟时间，待电能消耗干净才能开机再次进行测试，严重影响生产效率，同时容易使员工跟生产的不良品弄混，形成误判，需要浪费人力去分析排查，增加了人力成本。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种车载导航快速放电电路，采用本发明提供的技术方案解决了现有车载导航在休眠状态无法快速断电，导致重新上电不开机的问题，致使车载导航的测试存在误判，影响生产效率，人力投入大。
为了达到上述发明目的，本发明提出一种车载导航快速放电电路，包括主电源连接器、与所述主电源连接器连接的电源模块、以及若干分别与所述电源模块连接的功能模块；还包括接于所述主电源连接器与电源模块之间的电源状态监测电路以及接于所述电源模块与功能模块之间的电能泄放电路；所述电源状态监测电路输出开启信号至所述电能泄放电路。
优选的，所述电源状态监测电路包括接于所述主电源连接器与电源模块之间的单向导通元件、以及输入端分别接于所述单向导通元件两端的比较器。
优选的，所述电能泄放电路包括三极管和耗能元件；所述三极管的基极接于所述电源状态监测电路的输出端，集电极通过所述耗能元件接于所述电源模块与功能模块之间，发射极接地。
优选的，所述功能模块包括导航模块、MCU模块和Soc模块。
优选的，所述电源模块为开关电源、电源管理集成电路或低压差稳压电路。
优选的，所述电能泄放电路接于所述电源模块与MCU模块之间。
优选的，所述单向导通元件为功率二极管。
优选的，所述耗能元件为电阻器。
优选的，在所述比较器的两输入端之间接有二极管。
由上可知，应用本发明提供的技术方案可以得到以下有益效果：可以快速自动识别断电状态，并迅速开启残留电能泄放动作，使主机能快速彻底关机，防止产品在生产过程中出现断电不开机问题，从而导致生产线效率降低，简单可靠、大大提高生产效率以及减少人力投入，在大批量生产中有很大应用价值。
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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例车载导航快速放电电路示意图；
图2为本发明实施例电源状态监测电路和电能泄放电路示意图。
图中：BLOCK CONN为主电源连接器，Other Circuit为其它功能电路，Soc为核心控制器芯片，MCU为微控制器，POWER为电源，DC-DC/PMIC/LDO为开关电源/电源管理集成电路/低压差稳压电源，Current Direction为电流方向，Active High为高电平有效。
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付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。
如图1所示，为了解决上述问题，本实施例提出一种车载导航快速放电电路，包括主电源连接器、与主电源连接器连接的电源模块、以及若干功能模块。
功能模块包括导航模块、MCU模块和Soc模块。电源模块为开关电源、电源管理集成电路或低压差稳压电路。功能模块分别与电源模块连接，主电源连接器的电能通过电源模块传送到功能模块，实现功能模块的通电工作。
当主电源断电时，由于主机电源存在一个非常大容量的电容(C＝2200uF)，电能Q＝0.5*CU2(U＝14.4V)，在如此小的电流功耗状态下，残留的电源需要几分钟的时间才能耗尽电能，所以导致各功能模块的电源在短时间内不能实现断电。
为实现在主电源断电时，能检测到电源断电并使得各功能模块的残留电能快速泄放，本实施例提供用于检测主电源状态的电源状态监测电路，以及泄放残留电能的电能泄放电路。
具体的，电能泄放电路接于电源模块与MCU模块之间。电能泄放电路包括三极管和耗能元件，耗能元件为电阻器。
其中，三极管能把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，具有电流放大作用，三极管的基极接于电源状态监测电路的输出端，集电极通过电阻器接于电源模块与功能模块之间，发射极接地，形成回路。
三极管的基极接于电源状态监测电路的输出端，并由电源状态监测电路释放电平信号，控制三极管的开启与闭合，实现控制电能泄放电路的开启与关闭。
当主电源断电，电能泄放电路开启时，MCU模块残留的电流流入电能泄放电路，并通过电阻器，电阻器发热迅速将电能转化热能散失，实现对残留电能的泄放。
泄放电路电流达30mA(根据实际情况，还可进一步加大)，相比0.5mA休眠电流，增大了60倍，MCU模块的掉电时间缩短为原来的1/60(缩短后约1秒)，静态电流只增加约30uA，关机静态功耗在可接受范围。
电能泄放电路的开启与关闭，是通过电源状态监测电路输出开启信号来控制。电源状态监测电路包括接于主电源连接器与电源模块之间的单向导通元件。
具体的，单向导通元件为功率二极管，由于功率二极管有单向导电特性，即电流只能正向流动，反向截止。通过在主电源连接器与电源模块之间设置功率二极管，实现电流的单向流动，提高电源状态监测电路检测电压的稳定性。
为达到检测电源电路电压变化的目的，并实现监测电路输出开启信号来控制电能泄放电路的开启与关闭。电源状态监测电路接于主电源连接器与电源模块之间，并接于上述功率二极管的两端。
在电源状态监测电路内设有比较器，比较器的输入端分别接于功率二极管的两端，用于实现实时获取两端的电压值，比较两端电压的大小(用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系)：
当“+”输入端电压高于“－”输入端时，比较器输出为高电平；
当“+”输入端电压低于“－”输入端时，比较器输出为低电平。
请参见图2，B+_14.4V接于比较器的“－”输入端，14.4V_PERM接于比较器的“+”输入端。
当主机连接电源时，B+_14.4V的电压值比14.4V_PERM的电压值高，经过Comparator(比较器)电路，此时比较器的“+”输入端的电压低于“－”输入端的电压，比较器输出低电平信号关闭电能泄放电路，确保不增加静态功耗。
当主机断开电源时，B+_14.4V的电压会迅速下降，由于有2200uF电容储存的电能，14.4V_PERM电压值下降缓慢，从而导致B+_14.4V的电压值比14V4_PERM的电压值低，经过Comparator(比较器)电路，此时比较器的“+”输入端的电压高于“－”输入端的电压，比较器输出高电平信号打开电能泄放电路，从而实现快速放电残余电能的作用。
同样的，在比较器的“－”输入端接于B+_14.4V与“+”输入端接于14.4V_PERM之间设有二极管，确保电流在比较器中单向流动，避免电源状态监测电路短路，实现保护电路。
综上所述，通过在电路中增加电源状态监测和电路电能泄放电路，实现快速自动识别断电状态，并迅速开启残留电能泄放动作，使主机能快速彻底关机，防止产品在生产过程中出现断电不开机问题，从而导致生产线效率降低，此方法简单可靠、大大提高生产效率以及减少人力投入，在大批量生产中有很大应用价值。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种车载导航快速放电电路，包括主电源连接器、与所述主电源连接器连接的电源模块、以及若干分别与所述电源模块连接的功能模块；其特征在于：还包括接于所述主电源连接器与电源模块之间的电源状态监测电路以及接于所述电源模块与功能模块之间的电能泄放电路；所述电源状态监测电路输出开启信号至所述电能泄放电路。
2.根据权利要求1所述的车载导航快速放电电路，其特征在于：所述电源状态监测电路包括接于所述主电源连接器与电源模块之间的单向导通元件、以及输入端分别接于所述单向导通元件两端的比较器。
3.根据权利要求1所述的车载导航快速放电电路，其特征在于：所述电能泄放电路包括三极管和耗能元件；所述三极管的基极接于所述电源状态监测电路的输出端，集电极通过所述耗能元件接于所述电源模块与功能模块之间，发射极接地。
4.根据权利要求1所述的车载导航快速放电电路，其特征在于：所述功能模块包括导航模块、MCU模块和Soc模块。
5.根据权利要求4所述的车载导航快速放电电路，其特征在于：所述电源模块为开关电源、电源管理集成电路或低压差稳压电路。
6.根据权利要求4所述的车载导航快速放电电路，其特征在于：所述电能泄放电路接于所述电源模块与MCU模块之间。
7.根据权利要求2所述的车载导航快速放电电路，其特征在于：所述单向导通元件为功率二极管。
8.根据权利要求3所述的车载导航快速放电电路，其特征在于：所述耗能元件为电阻器。
9.根据权利要求2所述的车载导航快速放电电路，其特征在于：在所述比较器的两输入端之间接有二极管。
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