CN110654330B - 一种降低车机电流的电路 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种降低车机电流的电路，该电路包括：限流电路、车载电路以及处理器，所述限流电路包括场效应管和限流电阻，所述车载电路包括第一车载支路和第二车载支路，所述限流电阻的两端分别与所述场效应管的源极和漏极连接，所述限流电阻的一端与电源连接，所述限流电阻的另一端与所述第一车载支路连接，所述第二车载支路与所述电源连接；所述场效应管的栅极与所述处理器的第一端口连接，所述处理器用于根据车机的工作状态向所述场效应管输出电平信号，控制所述场效应管的通断状态。实施本申请，可以通过降低车机中部分模块的电流，减少车机电源的功率消耗。

Description

一种降低车机电流的电路

技术领域

本申请涉及汽车电子领域，尤其是一种降低车机电流的电路。

背景技术

在汽车电子中，车机即为车载电子系统，车载电子系统的电源来自蓄电池，即使是汽车熄火状态下，为了保证部分电子模块，例如碰撞检测的正常运行，蓄电池需要继续给车载电子系统提供电源，但是车载电子系统中的部分其他模块，在汽车熄火状态下是不需要处于工作状态的，而由于蓄电池仍然向车载电子系统中的所有模块提供电源，使得不需要处于工作状态的模块在消耗蓄电池的功率，造成车机电源蓄电池的功率被浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种降低车机电流的电路，通过降低车机中部分模块的电流，减少车机电源的功率消耗。

本申请实施例提供了一种降低车机电流的电路，该电路包括：限流电路、车载电路以及处理器，其中：

所述限流电路包括场效应管和限流电阻，所述车载电路包括第一车载支路和第二车载支路，所述限流电阻的两端分别与所述场效应管的源极和漏极连接，所述限流电阻的一端与电源连接，所述限流电阻的另一端与所述第一车载支路连接，所述第二车载支路与所述电源连接；

所述场效应管的栅极与所述处理器的第一端口连接，所述处理器用于根据车机的工作状态向所述场效应管输出电平信号，控制所述场效应管的通断状态。

在一种可能的实现方式中，所述第一车载支路包括热敏电阻和第一电阻，其中：

所述限流电阻的另一端与所述热敏电阻的一端连接，所述热敏电阻的另一端与所述第一电阻的一端以及所述处理器的第二端口连接，所述第一电阻的另一端与地连接，所述热敏电阻用于根据车机内的环境温度改变自身的电阻值。

在一种可能的实施例中，所述处理器用于根据车机的工作状态向所述场效应管输出电平信号，控制所述场效应管的通断状态包括：

所述车机处于开机状态时，所述处理器的第一端口输出控制所述场效应管导通的第一电平信号；

所述车机处于休眠或关机状态时，所述处理器的第一端口输出控制所述场效应管截止的第二电平信号。

在另一种可能的实施例中，所述处理器的第二端口用于采集与所述热敏电阻串联的第一电阻处的电压；

所述处理器的第一端口根据所述第二端口采集到的所述第一电阻处的电压，输出控制所述场效应管截止的第三电平信号。

在一种可能的实现方式中，所述处理器的第一端口根据所述第二端口采集到的所述第一电阻处的电压，输出控制所述场效应管截止的第三电平信号包括：

所述处理器的第二端口采集到的所述第一电阻处的电压达到预设的条件时，所述处理器的第一端口输出控制所述场效应管截止的所述第三电平信号。

可选的，所述电路还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述场效应管的栅极连接，所述第二电阻的另一端与地连接。

可选的，所述电路还包括第一电容和第二电容，所述第一电容的一端与所述限流电阻的一端连接，所述第一电容的另一端与地连接；

所述第二电容的一端与所述处理器的第二端口连接，所述第二电容的另一端与地连接，所述第一电容和所述第二电容用于滤除所述电源对所述处理器的第二端口的影响。

本申请中，通过处理器控制场效应管的通断状态，决定电源的电流是否经过限流电阻，从而实现在电源电流经过限流电阻时降低车机电流，减少车机电源的功率消耗。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种降低车机电流的电路框图；

图2为本申请实施例提供的一种降低车机电流的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面结合附图来对本申请的技术方案的实施作进一步的详细描述。

首先参见图1，图1为本申请实施例提供的一种降低车机电流的电路框图。如图1所示，本申请实施例提供了一种降低车机电流的电路10，该电路10包括：限流电路100、车载电路101以及处理器102，其中：

所述限流电路100包括场效应管1001和限流电阻1002，所述车载电路101包括第一车载支路1010和第二车载支路1011，所述限流电阻1002的两端分别与所述场效应管1001的源极和漏极连接，所述限流电阻1002的一端与电源连接，所述限流电阻1002的另一端与所述第一车载支路1010连接，所述第二车载支路1011与所述电源连接。具体的，所述限流电阻1002与所述场效应管1001为并联关系，所述电源可以选择经过场效应管1001向第一车载支路1010提供电流，也可以选择经过限流电阻1002向第一车载支路1010提供电流。可选的，所述场效应管1001为绝缘栅型场效应管，通过场效应管的栅极和源极之间的电压控制场效应管的工作状态，类似一个可控开关。在一种可能的实现方式中，当所述场效应管1001为增强型P沟道场效应管时，栅极与源极的的电压差小于零，所述场效应管1001处于导通状态，源极与漏极之间可以看做一根导线，将所述限流电阻1002短路，以使电源经过所述场效应管1001向所述第一车载支路1010提供电流。在另一种可能的实现方式中，当所述场效应管1001为增强型N沟道场效应管时，栅极与源极的电压差大于零，所述场效应管1001处于导通状态，将所述限流电阻1002短路，以使电源经过场效应管1001向所述第一车载支路1010提供电流。

所述场效应管1001的栅极与所述处理器102的第一端口连接，所述处理器102用于根据车机的工作状态向所述场效应管1001输出电平信号，控制所述场效应管1001的通断状态。具体的，所述场效应管1001类似一个可控开关，所述处理器102输出电平信号，可以控制所述场效应管1001的通断。在一种可能的实施例中，所述车机处于开机状态时，所述处理器102的第一端口输出控制所述场效应管1001导通的第一电平信号；所述车机处于休眠或关机状态时，所述处理器102的第一端口输出控制所述场效应管1001截止的第二电平信号。示例性的，若所述场效应管1001为增强型P沟道场效应管时，所述第一电平信号为所述处理器102的第一端口输出使所述场效应管1001的栅极与源极之间的电压差小于零的电平信号，例如所述场效应管的源极与电源连接，则所述处理器102的第一端口输出所述第一电平信号，此时所述第一电平信号为低电平，使得所述场效应管1001处于导通状态，电源经过场效应管1001向所述第一车载支路1010提供电流。

实施本实施例，通过处理器控制场效应管的通断状态，决定电源的电流是否经过限流电阻，从而实现在电源电流经过限流电阻时降低车机电流，减少车机电源的功率消耗。

下面结合具体的元器件对图1的电路框图进行介绍，请参见图2，图2为本申请实施例提供的一种降低车机电流的电路原理图。如图2所示，本申请实施例提供了一种降低车机电流的电路20，该电路20包括：限流电路200、车载电路以及处理器202，其中：

所述限流电路200包括场效应管Q1和限流电阻R3，所述车载电路包括第一车载支路201和第二车载支路，所述限流电阻R3的两端分别与所述场效应管Q1的源极和漏极连接，所述限流电阻R3的一端与电源3V3连接，所述限流电阻200的另一端与所述第一车载支路201连接，所述第二车载支路与所述电源连接。具体的，所述第二车载支路为预设在汽车熄火状态下依然需要处于正常运行的模块，例如碰撞检测模块，车辆状态记录模块或定位模块等。所述第一车载支路201为预设在汽车熄火状态下不需要工作的模块，例如温度检测模块，多媒体播放模块等。由于本申请在于，在汽车熄火状态下减少不需要工作的模块对电源的功率消耗，所以图2中未对所述第二车载支路的电路原理图进行示出。

在一种可能的实施例中，所述第一车载支路201为温度检测模块，所述第一车载支路201包括热敏电阻R4和第一电阻R1，其中：所述限流电阻R3的另一端与所述热敏电阻R4的一端连接，所述热敏电阻R4的另一端与所述第一电阻R1的一端以及所述处理器202的第二端口连接，所述第一电阻R1的另一端与地连接，所述热敏电阻R4用于根据车机内的环境温度改变自身的电阻值。具体的，所述热敏电阻R4可以根据所处的环境温度改变自身的电阻值，从而改变所述热敏电阻R4所在第一车载支路201的总电阻，例如，所述热敏电阻可以放置在电路板上，根据电路板的板子温度改变自身的阻值；又例如，所述热敏电阻可以实施为贴片式热敏电阻，放置在车机内对温度敏感的器件表面，根据器件的温度改变自身的阻值等，以此使得所述处理器202的第二端口采集到与所述热敏电阻R4串联的第一电阻R1的电压值，根据温度的不同而不同，因此所述处理器202可以实现对车机的车载系统上电路板的温度进行监控。

所述场效应管Q1的栅极与所述处理器202的第一端口连接，所述处理器202用于根据车机的工作状态向所述场效应管Q1输出电平信号，控制所述场效应管Q1的通断状态。具体的，所述处理器202可以实施为集成芯片，包括输入端口和输出端口，以及内部包括存储器，存储器中存储有实现本申请的指令。在一种可能的实施例，所述车机处于开机状态时，所述处理器202的第一端口输出控制所述场效应管Q1导通的第一电平信号；所述车机处于休眠或关机状态时，所述处理器202的第一端口输出控制所述场效应管Q1截止的第二电平信号。在一种可能的实现方式中，所述车机处于开机状态时，车载系统在工作，所述场效应管Q1为增强型P沟道场效应管，所述处理器202的第一端口输出的第一电平信号为低电平，传输至场效应管Q1的栅极，所述场效应管Q1导通，电源3V3经过场效应管Q1，与热敏电阻R4以及第一电阻R1形成一个闭合的回路；当所述车机处于休眠或者关机状态时，所述场效应管Q1截止，电源3V3经过限流电阻R3，与热敏电阻R4以及第一电阻R1形成一个闭合的回路。由于场效应管Q1在导通的时候，源极与漏极之间的导通电阻很小，示例性的，场效应管Q1的导通电阻不大于115mΩ，所以电路相当于热敏电阻R4和第一电阻R1串联，电源3V3经过场效应管Q1，与热敏电阻R4以及第一电阻R1形成的闭合回路的支路电流为0.165毫安。而当车机处于休眠状态或者关机状态时，场效应管Q1不导通，可选的，限流电阻R3的电阻值为千欧级别的，示例性的，限流电阻R3的阻值为330KΩ，所以电路相当于限流电阻R3、热敏电阻R4和第一电阻R1串联，电源3V3经过限流电阻R3，与热敏电阻R4以及第一电阻R1形成的闭合回路的支路电流为0.0094毫安。所述处理器202控制所述场效应管Q1导通，电源3V3经过场效应管Q1时的电流为0.165毫安；所述处理器202控制所述场效应管Q1截止，电源3V3经过与场效应管Q1并联的限流电阻R3时的电流为0.0094毫安，电路中的总电阻变大，从而降低了车机电流，并根据功率P＝U²/R可知，随着电路中总电阻的增大，所述第一车载支路201消耗的功率变形，从而减少了车机电源的功率消耗。

在另一种可能的实施例中，所述处理器202的第二端口用于采集与所述热敏电阻R4串联的第一电阻R1处的电压；所述处理器202的第一端口根据所述第二端口采集到的所述第一电阻R1的电压，输出控制所述场效应管Q1截止的第三电平信号。具体的，所述处理器202的第二端口采集到的所述第一电阻R1处的电压达到预设的条件时，所述处理器202的第一端口输出控制所述场效应管Q1截止的第三电平信号。示例性的，所述第三电平信号可以与所述第二电平信号一样为高电平，所述处理器202根据所述第一电阻R1处的电压获取车机的电路板上的温度，当车机的电路板上的温度达到预设条件的温度时，可选的，所述处理器202可以控制打开风扇对电路板进行降温；所述处理器202也可以控制场效应管Q1进入截止状态，使限流电阻R3、热敏电阻R4和第一电阻R1形成闭合的回路，降低回路中的电流，粗略的对车载系统的电路板的温度进行监测。在另一种可能实现的方式中，当所述第一电阻R1处的电压达到另一预设条件时，所述处理器202的第一端口输出控制所述场效应管Q1导通的第一电平信号，增大对车载系统的电路板的温度的监控精度。示例性的，当所述处理器102采集到所述第一电阻处的电压代表着车载系统的电路板的温度达到了80摄氏度时，所述处理器202认为已经检测到高温临界温度，需要对电路板进行降温处理，例如打开电风扇，并通过所述处理器202输出所述第三电平信号，可选的，所述场效应管Q1为增强型P沟道场效应管时，所述第三电平信号为高电平，使得所述场效应管Q1截止，降低车机的电流，从而减缓电路板的温度上升。

如图2所示，所述一种降低车机电流的电路20还包括第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端与所述场效应管Q1的栅极连接，所述第二电阻R2的另一端与地连接。所述第二电阻R2用于稳定所述场效应管Q1的工作状态。

在一种可能的实施例中，所述电路20还包括第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1的一端与所述限流电阻R3的一端连接，所述第一电容C1的另一端与地连接；

所述第二电容C2的一端与所述处理器102的第二端口连接，所述第二电容C2的另一端与地连接，所述第一电容C1和所述第二电容C2用于滤除所述电源对所述处理器102的第二端口的影响，降低电源3V3的噪声对所述处理器102的第二端口对第一电阻R1处的电压采集。

实施本实施例，通过处理器控制场效应管的通断状态，决定电源的电流是否经过限流电阻，从而实现在电源电流经过限流电阻时降低车机电流，减少车机电源的功率消耗。

需要说明的是，上述术语“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。

本申请的实施例可以提供一种通过控制场效应管的通断状态，改变车机电路中的总电阻，从而实现在场效应管处于截止状态时，降低车机的电流，减少车机电源的功率消耗。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置以及系统，可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种降低车机电流的电路，其特征在于，所述电路包括：限流电路、车载电路以及处理器，其中：

所述限流电路包括场效应管和限流电阻，所述车载电路包括第一车载支路和第二车载支路，所述限流电阻的两端分别与所述场效应管的源极和漏极连接，所述限流电阻的一端与电源连接，所述限流电阻的另一端与所述第一车载支路连接，所述第二车载支路与所述电源连接；

所述场效应管的栅极与所述处理器的第一端口连接，所述处理器用于根据车机的工作状态向所述场效应管输出电平信号，控制所述场效应管的通断状态；

所述第一车载支路包括热敏电阻和第一电阻，其中：

所述限流电阻的另一端与所述热敏电阻的一端连接，所述热敏电阻的另一端与所述第一电阻的一端以及所述处理器的第二端口连接，所述第一电阻的另一端与地连接，所述热敏电阻用于根据车机内的环境温度改变自身的电阻值；

所述处理器的第二端口用于采集与所述热敏电阻串联的第一电阻处的电压；

所述处理器的第一端口根据所述第二端口采集到的所述第一电阻的电压，输出控制所述场效应管截止的第三电平信号；

所述处理器的第一端口根据所述第二端口采集到的所述第一电阻处的电压，输出控制所述场效应管截止的第三电平信号包括：

所述处理器的第二端口采集到的所述第一电阻处的电压达到预设的条件时，所述处理器的第一端口输出控制所述场效应管截止的所述第三电平信号。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述处理器用于根据车机的工作状态向所述场效应管输出电平信号，控制所述场效应管的通断状态包括：

所述车机处于开机状态时，所述处理器的第一端口输出控制所述场效应管导通的第一电平信号；

所述车机处于休眠或关机状态时，所述处理器的第一端口输出控制所述场效应管截止的第二电平信号。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述场效应管的栅极连接，所述第二电阻的另一端与地连接。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括第一电容和第二电容，所述第一电容的一端与所述限流电阻的一端连接，所述第一电容的另一端与地连接；

所述第二电容的一端与所述处理器的第二端口连接，所述第二电容的另一端与地连接，所述第一电容和所述第二电容用于滤除所述电源对所述处理器的第二端口的影响。

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