CN110663156A - 能减少暗电流的输入电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够减少暗电流的输入电路（10），其包括：上拉电阻器（130），其一端连接到输入端子（170）；开关单元（180），用于建立/阻断上拉电阻器的另一端与电池之间的连接；和暗电流减少单元，连接在上拉电阻器（130）的另一端与开关单元（180）之间，并且使得能够在正常模式和低功率模式下形成不同的电流路径，其中暗电流减少单元使得低功率模式下的电流路径能够具有比正常模式下的电流路径更高的电阻。

Description

能减少暗电流的输入电路
本发明涉及在使用电池的系统中使用的输入电路，更具体地说，涉及用于从外部接收信号或信息的输入电路。
通常，在使用电池的诸如车辆的系统的情况下，当系统的操作停止并且系统因此切换到睡眠模式或低功率模式时，从电池提供给各种装置（启动装置、无线电装置等）的电流流动被阻断。但是，持续提供用于立即启动的电流或用于一些控制器的电池电流。
因此，当在车辆制造之后将车辆交付给顾客需要很长时间时，或者当车辆长时间运输以便出口时，或者当车辆长时间未用时，电池电流可能会被完全消耗掉，或者由于暗电流而可能使电池变弱。
因此，持续进行了用于减少暗电流的各种方法、装置、电路配置等的研究和开发。
同时，在韩国专利公开号KR 10-2013-0113746（2013年10月16日）中公开了本发明的背景技术。
本发明的目的是提供能够在低功率模式下减少暗电流的输入电路。
根据本发明的一个方面的输入电路包括：上拉电阻器，其一端连接到输入端子；开关单元，用于切换即建立/阻断上拉电阻器的另一端与电池之间的连接；和暗电流减少单元，连接在上拉电阻器的另一端与开关单元之间，并且使得能够在正常模式和低功率模式下形成不同的电流路径，其中暗电流减少单元使得低功率模式下的电流路径能够具有比正常模式下的电流路径更高的电阻。
根据本发明实施例的输入电路还包括：保护电阻器，连接在输入端子和输出端子之间；和电压分布电阻器，连接到输出端子。
在本发明的实施例中，连接到输出端子的控制单元被配置为检测连接在输入端子和地之间的外部开关单元的接通/关断状态。
在本发明的实施例中，控制单元被配置为控制开关单元的操作和暗电流减少单元的操作。
在本发明的一个实施例中，通过开关单元，上拉电阻器的另一端在正常模式下连续地连接到电池，并且上拉电阻器的另一端在低功率模式下间歇地连接到电池。
在本发明的实施例中，暗电流减少单元包括在正常模式下闭合并在低功率模式下断开的开关、以及并联连接到开关的电阻器。
根据本发明另一方面的输入电路包括：下拉电阻器，其一端连接到输入端子；开关单元，用于建立/阻断下拉电阻器的另一端与地之间的连接；和暗电流减少单元，连接在下拉电阻器的另一端与开关单元之间，并且使得能够在正常模式和低功率模式下形成不同的电流路径，其中暗电流减少单元使得低功率模式下的电流路径能够具有比正常模式下的电流路径更高的电阻。
根据本发明另一实施例的输入电路还包括：保护电阻器，连接在输入端子和输出端子之间；和电压分布电阻器，连接到输出端子。
在本发明的另一个实施例中，连接到输出端子的控制单元被配置为检测连接在输入端子和电池之间的外部开关单元的接通/关断状态。
在本发明的一个实施例中，控制单元被配置为控制开关单元的操作和暗电流减少单元的操作。
在本发明的另一实施例中，通过开关单元，下拉电阻器的另一端与地在正常模式下连续地连接，并且下拉电阻器的另一端与地在低功率模式下间歇地连接。
在本发明的另一实施例中，暗电流减少单元包括在正常模式下闭合并在低功率模式下断开的开关、以及并联连接到开关的电阻器。
根据本发明的各方面的能够减少暗电流的输入电路具有通过使得低功率模式下的电流路径能够具有比正常模式下的电流路径更高的电阻来减少低功率模式下的暗电流的效果。
图1是根据本发明一个实施例的能够减少暗电流的输入电路的示例性视图；
图2是用于说明根据本发明一个实施例的能够减少暗电流的输入电路中的内部开关的操作的示例性视图；
图3是用于说明能够减少暗电流的输入电路的效果的示例性视图；
图4是根据本发明另一实施例的能够减少暗电流的输入电路的示例性视图；
图5是用于说明能够减少暗电流的输入电路的效果的示例性视图。
在下文中，将参照附图描述根据本发明的各方面的能够减少暗电流的输入电路的示例性实施例。在该上下文中，为了清楚和易于理解说明书，可能夸大附图中所示的线的粗细或组件的尺寸。另外，以下术语是关于本发明中的功能而限定的，并且其限定可以根据用户或操作者的意图或实践而变化。因此，这些术语的限定应基于遍及本说明书的内容。
应当理解，当在本发明中说任何组件被连接时，组件可以被直接连接，或在其他情况下通过（一个或多个）其他组件而连接。
图1是根据本发明一个实施例的能够减少暗电流的输入电路的示例性视图。图2是用于说明根据本发明一个实施例的能够减少暗电流的输入电路中的内部开关的操作的示例性视图。图3是用于说明根据本发明的一个实施例的能够减少暗电流的输入电路的效果的示例性视图。参照图1至图3，下面将描述根据本发明一个实施例的能够减少暗电流的输入电路。
如图1所示，根据本发明一个实施例的输入电路被用在使用电池的系统中，并且用于使得控制单元100能够检测外部开关单元20的接通/关断状态。
例如，可以在安装在车辆上的各种ECU 10中提供这种输入电路，以使得ECU 10中的控制单元100能够检测外部开关单元20的接通/关断状态。
换句话说，如图1所示，输入电路的输入端子经由连接器170连接到外部开关单元20，并且输入电路的输出端子连接到控制单元100。
然而，图1至3是输入电路以上拉电路的形式配置的示例。在这种情况下，优选的是，外部开关单元20连接在输入端子和地之间。
这样的外部开关单元20可以是例如与即使在车辆熄火时也需要响应的装置相关的开关，诸如由车辆的智能钥匙控制模块断开和闭合的开关、以及根据驾驶员的启动信号断开和闭合的开关。
因此，即使在低功率模式下，其中安装有输入电路的ECU 10也可能被间歇地（循环地）唤醒并操作。
在这种情况下，低功率模式指的是例如当驾驶员不在车辆中时车辆进行操作的模式、在车辆熄火后车辆进行操作的模式等。在本发明中，正常模式（也称为“活动模式”）指的是不是低功率模式的状态。
如图1所示，根据一个实施例的输入电路可以包括：上拉电阻器130，其一端连接到输入端子；开关单元T1，用于切换即建立/阻断上拉电阻器130的另一端与电池之间的连接；以及连接在上拉电阻器130的另一端与开关单元T1之间的暗电流减少单元160/T2、连接在输入端子和输出端子之间的保护电阻器140、以及连接到输出端子的电压分布电阻器150。
在所示实施例中，开关单元T1的操作和暗电流减少单元160/T2的操作可以由控制单元100控制。参照图2，其详细描述如下。
可以根据通过引脚A 110输入的信号来断开和闭合开关单元T1。控制单元100在正常模式下连续输出ON（HIGH）信号，使得开关单元T1处于闭合状态，并且在低功率模式下输出作为默认的OFF（LOW）信号（或不输出信号），使得开关单元T1处于断开状态。然而，控制单元100可以间歇地或循环地输出ON（HIGH）信号（例如：在时间段t2内以t1间隔输出ON信号），使得开关单元T1间歇地或循环地处于闭合状态。
换句话说，控制单元100可以在正常模式下连续地检测外部开关单元20的状态，但是在低功率模式下可以仅间歇地检测外部开关单元20的状态。
暗电流减少单元160/T2可以由开关T2和并联连接到开关T2的暗电流减少电阻器160构成。
根据通过引脚B 120输入的信号来控制这种暗电流减少单元160/T2的操作。控制单元100以其在正常模式下连续输出ON（HIGH）信号并且在低功率模式下连续输出OFF（LOW）信号或不输出任何信号的方式操作。
因此，开关T2在正常模式下处于闭合状态，而在低功率模式下处于断开状态。也就是说，暗电流减少单元160/T2使得能够在正常模式下和低功率模式下形成不同的电流路径，其中低功率模式下的电流路径I1具有比正常模式下的电流路径Ia更高的电阻。
相反，控制单元100可以根据外部开关单元20的断开和闭合使用输入电路的输入端子的电压变化来检测外部开关单元20的接通/关断状态。
也就是说，当外部开关单元20处于断开状态时，输入端子的电压变为上拉电压，并且这通过保护电阻器140和电压分布电阻器150的部分值在输出端子中反映。另外，当外部开关单元20处于断开状态时，输入端子的电压变为接地状态，并且这反映在输出端子中。
因此，控制单元100可以使用反映输入电路的输入端子的电压变化的输出端子的电压变化来检测外部开关单元20的接通/关断状态。
下面将通过比较图1和图3来描述具有上述配置的输入电路的暗电流减少效果。
如上所述，在正常模式下，由于电流流过Ia路径，所以图1所示的输入电路和图3所示的输入电路表现出几乎相同的结果（通过电流的量值、输入到控制单元100的值等）。
然而，在低功率模式下，由于电流流过图1所示的I1路径，所以与图3相比时，总电阻值增加使得暗电流减少。
作为用于获得与上述类似效果的方式，可以考虑增加上拉电阻器130的电阻值。然而，在上拉电阻器130的情况下，存在基于确保通过电流而增加电阻值以便防止氧化物涂层的限制，并且通常需要1mA或更大的通过电流。
另外，可以考虑通过调整t1和t2值来降低总功耗的方法，而不是减小电流的量值。然而，由于诸如用于识别控制单元100中的信号的最小时间和开关识别灵敏度的约束，存在调整t1和t2值的限制。
因此，根据所示实施例的输入电路允许电流在正常模式下流过Ia路径以确保所需的通过电流，并允许电流在低功率模式下流过I1路径以减少暗电流。
另外，输入电路还可以包括连接在开关单元T1和电池之间的电池保护器180、以及连接到输入端子的ESD保护器190。在这种情况下，电池保护器180和ESD保护器190可以由二极管等构成，并且电池保护器180和ESD保护器190的配置在本发明的技术领域中是公知的，因此将省略其详细描述。
如图1所示，输入端子提供上拉电阻器130、保护电阻器140和ESD保护器190连接到其的节点，并且输出端子提供保护电阻器140和电压分布电阻器150连接到其的节点。
图4是根据本发明另一实施例的能够减少暗电流的输入电路的示例性视图，并且图5是用于说明能够减少暗电流的输入电路的效果的示例性视图。
图4和5是其中输入电路以下拉电路的形式配置的示例性视图。在这种情况下，优选的是，将外部开关单元20连接在输入端子和电池之间。
如图4所示，根据所示实施例的输入电路可以包括下拉电阻器130'，其一端连接到输入端子；开关单元T1，用于切换即建立/阻断下拉电阻器130'的另一端与地之间的连接；以及连接在下拉电阻器130'的另一端与开关单元Τ1之间的暗电流减少单元160/T2、连接在输入端子和输出端子之间的保护电阻器140、以及连接到输出端子的电压分布电阻器150。
在所示的实施例中，开关单元T1的操作和暗电流减少单元160/T2的操作也可以由控制单元100控制，并且开关单元T1和暗电流减少单元160/T2可以分别根据通过图2中所示的引脚A 110和引脚B 120输入的信号而断开和闭合。也就是说，在所示实施例中，开关单元T1的操作和暗电流减少单元160/T2的操作可以与以上参照图1至3描述的开关单元T1的操作和暗电流减少单元160/T2的操作相同。
因此，在正常模式下，由于电流流过Ia路径，所以图4所示的输入电路和图5所示的输入电路表现出几乎相同的结果（通过电流的量值、输入到控制单元100的值等）。
然而，在低功率模式下，由于电流流过如图4所示的I1路径，所以与图5相比时，下拉路径上的电阻值增加使得暗电流减少。
这样，根据本发明一个实施例的能够减少暗电流的输入电路通过使得低功率模式下的电流路径能够具有比正常模式下的电流路径更高的电阻来减少低功率模式下的暗电流。
尽管已经参照附图中所示的实施例描述了本发明，但是这仅仅是示例性的。本领域技术人员将理解的是，可以实现对其的各种修改和等同实施例。因此，本发明的技术保护范围应当由以下权利要求来确定。
附图标记
10 ECU
20外部开关单元
100控制单元
110引脚A
120引脚B
130上拉电阻器
130'下拉电阻器
140保护电阻器
150电压分布电阻器
160暗电流减少电阻器
170连接器
180电池保护器
190 ESD保护器
T1开关单元
T2开关
I1电流路径
Ia电流路径。

Claims (12)

1.一种输入电路，包括：
上拉电阻器，其一端连接到输入端子；
开关单元，用于建立/阻断上拉电阻器的另一端与电池之间的连接；和
暗电流减少单元，连接在上拉电阻器的另一端与开关单元之间，并且使得能够在正常模式和低功率模式下形成不同的电流路径，其中暗电流减少单元使得低功率模式下的电流路径能够具有比正常模式下的电流路径更高的电阻。
2.根据权利要求1所述的输入电路，还包括：
保护电阻器，连接在输入端子和输出端子之间；和
电压分布电阻器，连接到输出端子。
3.根据权利要求2所述的输入电路，其中连接到输出端子的控制单元被配置为检测连接在输入端子和地之间的外部开关单元的接通/关断状态。
4.根据权利要求3所述的输入电路，其中控制单元被配置为控制开关单元的操作和暗电流减少单元的操作。
5.根据前述权利要求中任一项所述的输入电路，其中通过开关单元，上拉电阻器的另一端在正常模式下连续地连接到电池，并且上拉电阻器的另一端在低功率模式下间歇地连接到电池。
6.根据前述权利要求中任一项所述的输入电路，其中暗电流减少单元包括在正常模式下闭合并在低功率模式下断开的开关、以及并联连接到开关的电阻器。
7.一种输入电路，包括：
下拉电阻器，其一端连接到输入端子；
开关单元，用于建立/阻断下拉电阻器的另一端与地之间的连接；和
暗电流减少单元，连接在下拉电阻器的另一端与开关单元之间，并且使得能够在正常模式和低功率模式下形成不同的电流路径，其中暗电流减少单元使得低功率模式下的电流路径能够具有比正常模式下的电流路径更高的电阻。
8.根据权利要求7所述的输入电路，还包括：
保护电阻器，连接在输入端子和输出端子之间；和
电压分布电阻器，连接到输出端子。
9.根据权利要求8所述的输入电路，其中连接到输出端子的控制单元被配置为检测连接在输入端子和电池之间的外部开关单元的接通/关断状态。
10.根据权利要求9所述的输入电路，其中控制单元被配置为控制开关单元的操作和暗电流减少单元的操作。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的输入电路，其中通过开关单元，下拉电阻器的另一端在正常模式下连续地连接到地，并且下拉电阻器的另一端在低功率模式下间歇地连接到地。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的输入电路，其中暗电流减少单元包括在正常模式下闭合并在低功率模式下断开的开关、以及并联连接到开关的电阻器。
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