CN111016570A - 一种车载温度平衡系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车载温度平衡系统，包括：主控芯片，温度检测电路，控制电路，加热部件以及散热部件，该温度检测电路与该控制电路连接，该控制电路分别与该加热部件、该散热部件连接，该加热部件与该散热部件独立设置，该加热部件分布在该主控芯片的背面，该温度检测电路，用于检测主控芯片的温度；该控制电路，在该主控芯片的温度小于第一预定温度的情况下，触发该加热部件对主控芯片进行加热；在该主控芯片的温度大于第二预定温度的情况下，触发该散热部件对该主控芯片进行散热。可解决相关技术中加热体集中在散热片中整体贴与主芯片表面由于加热体会散热导致加热效率低的问题，提高了对主控芯片加热的效率。

Description

一种车载温度平衡系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种车载温度平衡系统。

背景技术

车载设备对温度要求都极其严格，在极寒之地，低温可以达到-40℃，这种情况若没有加热措施，设备很难启动成功；在一些酷暑之地高温可达40℃以上，车内在暴晒的情况下甚至可以达到70℃以上，这种情况若不加散热措施，器件表面温度可以达到100℃以上，这种工作环境将会严重影响器件的寿命，甚至设备会出现死机和重启的情况。对于消费电子元器件来说，环境温度在-40℃～70℃往往超出了许多元器件的工作温度范围。如果选用汽车工业级或者军工级元器件，虽然温度范围可以满足要求，但是成本将会非常高。

一般传统的车载温度平衡装置多采用加热体与散热片集成的腔体贴在主芯片表面方式，散热方式多采用加热片导到外壳散热。

目前传统的车载温度平衡装置中，加热体普遍集成在散热片中，然后再整体贴于主芯片表面，这种加热体向空气散热快，到达主芯片的热量变少，加热效率不高，导致系统启动缓慢。

针对相关技术中加热体集中在散热片中整体贴与主芯片表面由于加热体会散热导致加热效率低的问题，尚未提出解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种车载温度平衡系统，以至少解决相关技术中加热体集中在散热片中整体贴与主芯片表面由于加热体会散热导致加热效率低的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种车载温度平衡系统，至少包括：主控芯片，温度检测电路，控制电路，加热部件以及散热部件，所述温度检测电路与所述控制电路连接，所述控制电路分别与所述加热部件、所述散热部件连接，所述加热部件与所述散热部件独立设置，所述加热部件分布在所述主控芯片的背面，其中，

所述温度检测电路，用于检测主控芯片的温度；

所述控制电路，用于在所述主控芯片的温度小于第一预定温度的情况下，触发所述加热部件对所述主控芯片进行加热；在所述主控芯片的温度大于第二预定温度的情况下，触发所述散热部件对所述主控芯片进行散热。

可选地，所述控制电路，还用于在所述主控芯片的温度大于第三预定温度的情况下，触发所述加热部件停止对所述主控芯片进行加热。

可选地，所述温度检测电路包括第一电阻和第一热敏电阻，所述第一热敏电阻用于检测所述主控芯片的温度，当检测到所述主控芯片的温度小于所述第一预定温度时，所述第一热敏电阻的阻值大于第一阈值；当检测到所述主控芯片的温度大于所述第三预定温度时，所述第一热敏电阻的阻值小于第二阈值。

可选地，所述控制电路包括：比较电路、逻辑控制电路和加热开关，所述比较电路与所述逻辑控制电路连接，所述逻辑控制电路与所述加热开关连接，其中，

所述比较电路，用于比较所述第一热敏电阻的电压和第一参考电压，当所述第一热敏电阻的电压大于所述第一参考电压时输出高电平信号，当所述第一热敏电阻的电压小于所述第一参考电压时输出低电平信号；

所述逻辑控制电路，用于在所述比较电路和所述主控芯片均输出高电平信号时输出高电平信号，在所述比较电路和/或所述主控芯片输出低电平信号时输出低电平信号；

所述加热开关，用于在所述逻辑控制电路输出高电平信号时导通；在所述逻辑控制电路输出低电平信号时截止；

所述加热部件，用于在所述加热开关导通时对所述主控芯片进行加热，在所述加热开关截止时停止对所述主控芯片加热。

可选地，所述比较电路包括电压比较器，所述电压比较器的同相输入端由所述第一热敏电阻的电压输入，所述电压比较器的反相输入端由所述第一参考电压输入，其中，所述电压比较器，用于比较所述同相输入端与所述反相输入端的电压，当所述第一热敏电阻的阻值大于所述第一阈值时，所述同相输入端的电压大于所述反相输入端的电压，输出高电平信号；当所述第一热敏电阻的阻值小于所述第二阈值，所述同相输入端的电压小于所述反相输入端电压，输出低电平信号；

所述逻辑控制电路包括一个与门电路，所述与门电路的输入端A的信号为所述电压比较器的输出信号，所述与门电路的输入端B的信号由所述主控芯片输入，其中，所述与门电路，用于当所述输入端A和所述输入端B均为高电平信号时，输出高电平信号；当所述输入端A和/或所述输入端B为低电平信号时，输出低电平信号；

所述加热开关，用于在所述与门电路输出高电平信号时导通；在所述与门电路输出低电平信号时截止。

可选地，所述与门电路，还用于通过所述输入端B接收所述主控芯片的低电平信号，输出低电平信号。

可选地，所述系统还包括：加热指示灯，所述加热指示灯与所述加热开关连接，在所述加热部件对所述主控芯片加热过程中，所述加热指示灯处于点亮状态；在所述加热部件停止对所述主控芯片加热的情况下，所述加热指示灯处于熄灭状态。

可选地，所述加热开关包括NPN晶体管和P型MOS管，所述NPN晶体管的集电极3与所述P型MOS管的栅极1连接，其中，所述加热开关，用于当所述与门电路输出高电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管导通，触发所述加热部件加热，触发点亮所述加热指示灯；当所述与门电路输出低电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管截止，触发所述加热部件停止加热，触发熄灭所述加热指示灯。

可选地，所述温度检测电路，还包括第二电阻和第二热敏电阻，所述第二热敏电阻用于检测所述主控芯片的温度，当检测到所述主控芯片的温度大于第二预设温度时，所述第二热敏电阻的阻值小于第三阈值；当检测到所述主控芯片的温度小于第四预设温度时，所述第二热敏电阻的阻值大于第四阈值；

所述控制电路还包括散热开关，其中，

所述比较电路，还用于比较所述第二电阻的电压和第二参考电压，当所述第二电阻的电压大于所述第二参考电压时输出高电平信号，在所述第二电阻的电压小于所述第二参考电压时输出低电平信号；

所述散热开关，用于在所述比较电路输出高电平信号时导通，在所述比较电路输出低电平信号时截止；

所述散热部件，用于在所述散热开关导通时处于工作状态，在所述散热开关截止时处于关闭状态。

可选地，所述比较电路包括电压比较器，所述电压比较器的同相输入端由所述第二电阻的电压输入，所述电压比较器的反相输入端由所述第二参考电压输入，其中，所述电压比较器，用于比较所述同相输入端与所述反相输入端的电压，当所述第二热敏电阻的阻值小于所述第三阈值时，所述同相输入端的电压大于所述反相输入端的电压，输出高电平信号；当所述第二热敏电阻的阻值大于所述第四阈值时，所述同相输入端的电压小于所述反相输入端电压，输出低电平信号；

所述散热开关，用于在所述电压比较器输出高电平信号时导通，在所述电压比较器输出低电平信号时截止。

可选地，所述系统还包括：散热指示灯，其中，所述散热指示灯与所述散热开关连接，在所述散热部件处于工作状态时，所述散热指示灯处于点亮状态；在所述散热部件处于关闭状态时，所述散热指示灯处于熄灭状态。

可选地，所述散热开关包括NPN晶体管和P型MOS管，所述NPN晶体管的集电极3与所述P型MOS管的栅极1连接，其中，所述散热开关，用于当所述电压比较器输出高电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管导通，启动所述散热部件散热，点亮所述散热指示灯；当所述电压比较器输出低电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管截止，关闭所述散热部件，熄灭所述散热指示灯。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

本发明实施例的车载温度平衡系统，至少包括：主控芯片，温度检测电路，控制电路、加热部件以及散热部件，所述加热部件与所述散热部件独立设置，所述加热部件分布在所述主控芯片的背面，其中，所述温度检测电路，用于检测主控芯片的温度；所述控制电路，用于在所述主控芯片的温度小于第一预定温度的情况下，触发所述加热部件加热；在所述主控芯片的温度大于第二预定温度的情况下，触发所述散热部件散热，因此，可以解决相关技术中加热体集中在散热片中整体贴与主芯片表面由于加热体会散热导致加热效率低的问题，提高了对主控芯片加热的效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的车载温度平衡系统的框图；

图2是根据本发明优选实施例的车载温度平衡系统的框图一；

图3是根据本发明优选实施例的车载温度平衡系统的框图一；

图4是根据本发明优选实施例的车载温度平衡系统的框图三；

图5是根据本发明实施例的车载温度平衡系统的示意图一；

图6是根据本发明实施例的车载温度平衡系统启动加热的流程；

图7是根据本发明实施例的车载温度平衡系统的示意图二；

图8是根据本发明实施例的车载温度平衡系统启动散热的流程。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明实施例，提供了一种车载温度平衡系统，图1是根据本发明实施例的车载温度平衡系统的框图，如图1所示，至少包括：温度检测电路12，控制电路14、加热部件16以及散热部件18，所述加热部件16与所述散热部件18独立设置，所述加热部件16分布在所述主控芯片的背面，其中，

所述温度检测电路12，用于检测主控芯片的温度；

所述控制电路14，用于在所述主控芯片的温度小于第一预定温度的情况下，触发所述加热部件16加热；在所述主控芯片的温度大于第二预定温度的情况下，触发所述散热部件18散热；

本发明实施例中，如果主控芯片的工作温度范围是-10～+60℃，那么第一预定温度可以设置为-10℃，一旦环境温度小于-10℃，马上触发加热部件加热；第二预设温度可以设置为60℃，一旦环境温度达到60℃，立刻触发散热部件进行散热。需要说明的是，本发明实施例中的第一预定温度和第二预定温度是根据主控芯片所处的环境温度对发动机启动的影响情况确定的，上述仅仅是举例说明，并不构成限定。

所述加热部件16，用于在所述控制电路14的控制下对所述主控芯片进行加热；

所述散热部件18，用于在所述控制电路14的控制下对所述主控芯片进行散热。

其中，加热部件16可以是多个加热电阻，多个加热电阻以贴片的方式分布在所述主控芯片的背面或正面等。

可选地，所述控制电路14，还用于在所述主控芯片的温度大于第三预定温度的情况下，触发所述加热部件16停止加热；

本发明实施例中，上述的第三预定温度可以设置为0℃，当环境温度达到0℃，便停止加热，本发明实施例中的第三预定温度是根据主控芯片所处的环境温度对发动机启动的影响情况确定的，上述仅仅是举例说明，并不构成限定。

所述加热部件16，用于在所述控制电路14的控制下停止对所述主控芯片加热。

图2是根据本发明优选实施例的车载温度平衡系统的框图一，如图2所示，所述温度检测电路12包括第一电阻22和第一热敏电阻24，所述第一热敏电阻24用于检测所述主控芯片的温度，当检测到所述主控芯片的温度小于所述第一预定温度时，所述第一热敏电阻24的阻值大于第一电阻阈值；当检测到所述主控芯片的温度大于所述第三预定温度时，所述第一热敏电阻24的阻值小于第二电阻阈值。

本发明实施例中，如果主控芯片的工作温度范围是-10～+60℃，可以把第一预定温度可以设置为-10℃，当温度低于-10℃时，第一热敏电阻24自身的电阻很大，远远大于第一电阻22，则第一热敏电阻24分到的电压自然很大，大于比较器反向输入端的电压，最终比较器输出的是高电平。当加热一段时间以后，主控芯片的温度自然会上升，若把第三预定温度设置为0℃，随着温度的上升，第一热敏电阻24的阻值是逐渐减小的。第一电阻阈值与第二电阻阈值与热敏电阻的属性有关，可以预先进行设置。

图3是根据本发明优选实施例的车载温度平衡系统的框图一，如图3所示，所述控制电路14包括：比较电路32、逻辑控制电路34和加热开关36，所述比较电路32与所述逻辑控制电路34连接，所述逻辑控制电路34与所述加热开关36连接，其中，

所述比较电路32，用于比较所述第一热敏电阻24的电压和第一参考电压，当所述第一热敏电阻24的电压大于所述第一参考电压时输出高电平信号，当所述第一热敏电阻24的电压小于所述第一参考电压时输出低电平信号；其中，第一参考电压是通过两个电阻串联输入的，一个电阻与电源连接，另一个接地，接地电阻的电压作为第一参考电压，需要说明的是电阻的阻值与主控芯片工作的温度有关。

所述逻辑控制电路34，用于在所述比较电路32和所述主控芯片均输出高电平信号时输出高电平信号，控制所述加热开关36导通，在所述比较电路32和/或所述主控芯片输出低电平信号时输出低电平信号，控制所述加热开关36截止；

本发明实施例中，当主控芯片开始工作，马上输出低电平，此时所述逻辑控制电路34输出低电平信号，加热开关36截止，加热部件停止加热，有效防止主芯片已经工作了，加热片还在继续加热的情况，避免耗电和防止继续加热烧坏加热部件周围的元件。

所述加热开关36，用于在所述逻辑控制电路34输出高电平信号时导通；在所述逻辑控制电路34输出低电平信号时截止；

所述加热部件16，用于在所述加热开关36导通时对所述主控芯片进行加热，在所述加热开关36截止时停止对所述主控芯片加热。

可选地，所述比较电路32包括电压比较器，所述电压比较器的同相输入端与所述第一热敏电阻24连接，即所述电压比较器的同相输入端由所述第一热敏电阻24的电压输入，所述电压比较器的同相输入端的电压为所述第一热敏电阻24两端的电压，所述电压比较器的反相输入端由所述第一参考电压输入，即所述电压比较器的反相输入端的电压为所述第一参考电压，其中，所述电压比较器，用于比较所述同相输入端与所述反相输入端的电压，当所述第一热敏电阻24的阻值大于所述第一电阻阈值时，所述同相输入端的电压大于所述反相输入端的电压，输出高电平信号；当所述第一热敏电阻24的阻值小于所述第二电阻阈值，所述同相输入端的电压小于所述反相输入端电压，输出低电平信号；

所述逻辑控制电路34包括一个与门电路，所述与门电路的输入端A的信号为所述电压比较器的输出信号，所述与门电路的输入端B的信号由所述主控芯片输入，其中，所述与门电路，用于当所述输入端A和所述输入端B均为高电平信号时，输出高电平信号；当所述输入端A和/或所述输入端B为低电平信号时，输出低电平信号；

所述加热开关36，用于在所述与门电路输出高电平信号时导通；在所述与门电路输出低电平信号时截止。

可选地，所述与门电路，还用于通过所述输入端B接收所述主控芯片的低电平信号，输出低电平信号。

可选地，所述系统还包括：加热指示灯，所述加热指示灯与所述加热开关36连接，在所述加热部件16对所述主控芯片加热过程中，所述加热指示灯处于点亮状态；在所述加热部件16停止对所述主控芯片加热的情况下，所述加热指示灯处于熄灭状态。

可选地，所述加热开关36包括NPN晶体管和P型MOS管，所述NPN晶体管的集电极3与所述P型MOS管的栅极1连接，其中，所述加热开关36，用于当所述与门电路输出高电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管导通，触发所述加热部件16加热，触发点亮所述加热指示灯；当所述与门电路输出低电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管截止，触发所述加热部件16停止加热，触发熄灭所述加热指示灯。

图4是根据本发明优选实施例的车载温度平衡系统的框图三，如图4所示，所述温度检测电路12，还包括第二电阻42和第二热敏电阻44，所述第二热敏电阻44用于检测所述主控芯片的温度，当检测到所述主控芯片的温度大于第二预设温度时，所述第二热敏电阻44的阻值小于第三阈值；当检测到所述主控芯片的温度小于第四预设温度时，所述第二热敏电阻44的阻值大于第四阈值；

所述控制电路14还包括散热开关46，其中，

所述比较电路32，还用于比较所述第二电阻42的电压和第二参考电压，当所述第二电阻42的电压大于所述第二参考电压时输出高电平信号，在所述第二电阻42的电压小于所述第二参考电压时输出低电平信号；

所述散热开关46，用于在所述比较电路32输出高电平信号时导通，在所述比较电路32输出低电平信号时截止；

所述散热部件18，用于在所述散热开关46导通时处于工作状态，在所述散热开关46截止时处于关闭状态。

可选地，所述比较电路32包括电压比较器，所述电压比较器的同相输入端与所述第二电阻42连接，即所述电压比较器的同相输入端由所述第二电阻42的电压输入，所述电压比较器的同相输入端的电压为所述第二电阻42两端的电压，所述电压比较器的反相输入端由所述第二参考电压输入，即所述电压比较器的反相输入端的电压为所述第二参考电压，其中，所述电压比较器，用于比较所述同相输入端与所述反相输入端的电压，当所述第二热敏电阻44的阻值小于所述第三阈值时，所述同相输入端的电压大于所述反相输入端的电压，输出高电平信号；当所述第二热敏电阻44的阻值大于所述第四阈值时，所述同相输入端的电压小于所述反相输入端电压，输出低电平信号；

所述散热开关46，用于在所述电压比较器输出高电平信号时导通，在所述电压比较器输出低电平信号时截止。

可选地，所述系统还包括：散热指示灯，其中，所述散热指示灯与所述散热开关46连接，在所述散热部件18处于工作状态时，所述散热指示灯处于点亮状态；在所述散热部件18处于关闭状态时，所述散热指示灯处于熄灭状态。

可选地，所述散热开关46包括NPN晶体管和P型MOS管，所述NPN晶体管的集电极3与所述P型MOS管的栅极1连接，其中，所述散热开关46，用于当所述电压比较器输出高电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管导通，触发启动所述散热部件18散热，触发点亮所述散热指示灯；当所述电压比较器输出低电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管截止，触发关闭所述散热部件18散热，触发熄灭所述散热指示灯。

下面以加热部件16为加热电阻，散热部件18为风扇为例对本发明实施例进行详细说明。

本发明实施例中的车载温度平衡系统由两个装置构成，一个是加热装置，另一个是散热装置，下面结合实施例对这两个装置进行详细说明。

图5是根据本发明实施例的车载温度平衡系统的示意图一，如图5所示，加热装置由主要包括：1)温度检测电路12，2)比较电路32，3)逻辑控制电路34，4)加热开关36，5)加热电阻，温度检测电路12与比较电路32连接，比较电路32与逻辑控制电路34连接，逻辑控制电路34与加热开关36连接，加热开关36与加热电阻连接。通过温度检测电路12采集主控芯片的环境温度，在环境温度比较低的情况下，向比较电路输入的电压值比较大，比较电路32比较温度检测电路12输入的电压和参考电压，此时，温度检测电路12输入的电压大于参考电压，比较电路32输出高电平作为逻辑控制电路的同相输入端，逻辑控制电路34的反相输入端是通过主动芯片输入，此时主控芯片向逻辑控制电路34的反相输入端输入高电平，逻辑控制电路34输出高电平，触发加热开关36导通，加热电阻开始对主控芯片进行加热。

下面对各个部分进行说明。

1)温度检测电路12

温度检测电路12使用热敏电阻NTC与电阻分压的形式，热敏电阻R6与R1进行分压，热敏电阻R6接地，温度的变化导致热敏电阻R6阻值的变化，当温度较低时，热敏电阻R6表现出来的电阻较大，R6上面分到的电压值较大。当温度较高时，热敏电阻R6表现出来的电阻较小，R6上面分到的电压值较小。

NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在100～1000000欧姆，温度系数-2％～-6.5％。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

NTC热敏电阻公式：

RT＝RN×exp(B×(1/T-1/TN))

RT：温度T(K)时的NTC电阻值

RN：在额定温度TN(K)时的NTC电阻值

T：规定温度(K)

B：NTC热敏电阻的材料系数，即热敏指数

Exp：e ^x(e＝2.71828....)

TN：额定温度，一般为25+273＝298K

2)比较电路32

热敏电阻R6与R1进行分压，温度的变化导致热敏电阻R6阻值的变化，输入到电压比较器芯片LM2903AV上侧比较器子模块同相输入端的电压值也随之变化，同相输入端的电压值再与LM2903AV比较器的反相输入端R7和R8分压电压进行比较。当温度较低时，热敏电阻R6表现出来的电阻较大，同相输入端电压大于反相输入端电压时，电压比较器输出高电平。当温度比较高时，热敏电阻R6表现出来的电阻较小，同相输入端电压小于反相输入端电压时，电压比较器输出低电平。

3)逻辑控制电路34

此逻辑控制电路34采用了一个与门，输入端A的信号由电压比较器LM2903AV提供，输入端B的信号由微控制单元(Microcontroller Unit，简称为MCU)提供，只有输入端A及B输入同时为高电平时，输出Y才会输出高电平，加热电阻才会开始加热；其他情况Y输出都是低电平，加热电阻处于关闭状态。

本发明实施例中，当加热温度达到芯片工作温度，主控芯片开始工作，主芯片输出MCU_Control信号并保持低电平，使与门U1输出一直保持低电平，加热电路处于关闭状态，避免了长时间加热损坏周围元器件及浪费功耗。

当温度达到设定的热敏电阻的温度，反映当前温度的同相输入端电压与反向端电压参考值比较，当同相输入端电压小于反相输入端电压，即温度大于设定值，则比较器输出低电平，使与门U1输出一直保持低电平，加热器处于关闭状态，避免系统无法启动导致加热器处于一直加热状态。

4)加热开关36

Q2为NPN晶体管，Q1为P型MOS管，当与门U1输出高电平时，Q2的基极1脚为高电平，Q2导通则集电极3脚为低电平，导致P型MOS管Q1的栅极1脚为低电平，则P型MOS管Q1导通，则加热开关36导通，加热电阻上电加热。加热指示灯D1点亮。

反之，当与门U1输出低电平时，Q2的基极1脚为低电平，Q2截止则集电极3脚为高电平，导致P型MOS管Q1的栅极1脚为高电平，则P型MOS管Q1截止，则加热开关36截止，加热电阻不上电。加热指示灯D1熄灭。

5)加热电阻

本发明实施例中的加热部件16采用三个电阻R4、R21、R22并联的方式加热，取代了传统的加热丝，在降低成本的同时，三个电阻通过贴片方式均匀的分布在主芯片的背面，可以保证传热量的均匀性，而且能迅速将温度提升到芯片所需要的工作温度范围。

在PCB布局时需要注意以下问题：加热电阻均匀放在主控芯片附近，便于主控芯片的温度的迅速提升；热敏电阻R6、R10的位置远离加热电阻R4、R21、R22，避免还没加热到芯片工作温度就关闭了加热，导致系统无法启动。

图6是根据本发明实施例的车载温度平衡系统启动加热的流程，如图6所示，包括以下步骤：

步骤S602，温度检测电路通过热敏电阻采集主控芯片的温度；

步骤S604，在主控芯片的温度小于第一预定温度的情况下，比较电路比较所述热敏电阻的电压和参考电压；

步骤S606，比较结果为热敏电阻的电压大于参考电压，比较电路输出高电平信号；

步骤S608，主控芯片向逻辑控制电路输出高电平，逻辑控制电路输出高电平，导通加热开关；

步骤S610，加热电阻对主控芯片进行加热。

图7是根据本发明实施例的车载温度平衡系统的示意图二，如图7所示，散热装置主要包括：温度检测电路12，比较电路32，散热开关46，风扇，温度检测电路12与比较电路32连接，比较电路32与散热开关46连接，散热开关46与风扇连接。通过温度检测电路12采集主控芯片的环境温度，在环境温度比较高的情况下，向比较电路输入的电压值比较低，比较电路32比较温度检测电路12输入的电压和参考电压，此时，温度检测电路12输入的电压大于参考电压，比较电路32输出高电平，触发散热开关46导通，风扇开始对主控芯片进行散热。

下面对各个部分进行说明。

1)温度检测电路12

温度检测使用热敏电阻NTC与电阻分压的形式，热敏电阻R10与R14进行分压，热敏电阻R10接电源，温度的变化导致热敏电阻R10阻值的变化，当温度较低时，热敏电阻R10表现出来的电阻较大，R14上面分到的电压值较小。当温度较高时，热敏电阻R10表现出来的电阻较小，电阻R14分到的电压值较大。

2)比较电路32

热敏电阻R10与R14进行分压，温度的变化导致热敏电阻R10阻值的变化，输入到电压比较器芯片LM2903AV下侧比较器子模块同相输入端的电压值也随之变化，同相输入端的电压值再与LM2903AV比较器的反相输入端R16和R17分压电压进行比较。当温度较低时，热敏电阻R10表现出来的电阻较大，R14上面分到的电压值较小，同相输入端电压小于反相输入端电压时，电压比较器输出低电平。当温度比较高时，热敏电阻R10表现出来的电阻较小，同相输入端电压大于反相输入端电压时，电压比较器输出高电平。

3)散热开关46

Q4为NPN晶体管，Q3为P型MOS管，当电压比较器U2下侧第7脚输出高电平时，Q4的基极1脚为高电平，Q4导通则集电极3脚为低电平，导致P型MOS管Q3的栅极1脚为低电平，则P型MOS管Q3导通，则散热开关46导通，风扇上电工作。散热指示灯D2点亮。

反之，当电压比较器U2下侧第7脚输出低电平时，Q4的基极1脚为低电平，Q4截止则集电极3脚为高电平，导致P型MOS管Q3的栅极1脚为高电平，则P型MOS管Q3截止，则散热开关46截止，风扇不工作。散热指示灯D2熄灭。

4)风扇

散热部件18选用耐高温的直流风扇，当接通电源时，风扇启动，当电源截止时，风扇停止。

图8是根据本发明实施例的车载温度平衡系统启动散热的流程，如图8所示，包括以下步骤：

步骤S802，温度检测电路通过热敏电阻采集主控芯片的温度；

步骤S804，在主控芯片的温度大于第二预定温度的情况下，比较电路比较同相输入端和反相输入端的电压；

步骤S806，比较电路输出高电平信号，导通散热开关；

步骤S808，风扇启动对主控芯片进行散热。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种车载温度平衡系统，其特征在于，包括：主控芯片，温度检测电路，控制电路，加热部件以及散热部件，所述温度检测电路与所述控制电路连接，所述控制电路分别与所述加热部件、所述散热部件连接，所述加热部件与所述散热部件独立设置，所述加热部件分布在所述主控芯片的背面，其中，

所述温度检测电路，用于检测主控芯片的温度；

所述控制电路，用于在所述主控芯片的温度小于第一预定温度的情况下，触发所述加热部件对所述主控芯片进行加热；在所述主控芯片的温度大于第二预定温度的情况下，触发所述散热部件对所述主控芯片进行散热。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述控制电路，还用于在所述主控芯片的温度大于第三预定温度的情况下，触发所述加热部件停止对所述主控芯片进行加热。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述温度检测电路包括第一电阻和第一热敏电阻，所述第一热敏电阻用于检测所述主控芯片的温度，当检测到所述主控芯片的温度小于所述第一预定温度时，所述第一热敏电阻的阻值大于第一阈值；当检测到所述主控芯片的温度大于所述第三预定温度时，所述第一热敏电阻的阻值小于第二阈值。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述控制电路包括：比较电路、逻辑控制电路和加热开关，所述比较电路与所述逻辑控制电路连接，所述逻辑控制电路与所述加热开关连接，其中，

所述比较电路，用于比较所述第一热敏电阻的电压和第一参考电压，当所述第一热敏电阻的电压大于所述第一参考电压时输出高电平信号，当所述第一热敏电阻的电压小于所述第一参考电压时输出低电平信号；

所述逻辑控制电路，用于在所述比较电路和所述主控芯片均输出高电平信号时输出高电平信号，在所述比较电路和/或所述主控芯片输出低电平信号时输出低电平信号；

所述加热开关，用于在所述逻辑控制电路输出高电平信号时导通；在所述逻辑控制电路输出低电平信号时截止；

所述加热部件，用于在所述加热开关导通时对所述主控芯片进行加热，在所述加热开关截止时停止对所述主控芯片加热。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述比较电路包括电压比较器，所述电压比较器的同相输入端由所述第一热敏电阻的电压输入，所述电压比较器的反相输入端由所述第一参考电压输入，其中，所述电压比较器，用于比较所述同相输入端与所述反相输入端的电压，当所述第一热敏电阻的阻值大于所述第一阈值时，所述同相输入端的电压大于所述反相输入端的电压，输出高电平信号；当所述第一热敏电阻的阻值小于所述第二阈值，所述同相输入端的电压小于所述反相输入端电压，输出低电平信号；

所述逻辑控制电路包括一个与门电路，所述与门电路的输入端A的信号为所述电压比较器的输出信号，所述与门电路的输入端B的信号由所述主控芯片输入，其中，所述与门电路，用于当所述输入端A和所述输入端B均为高电平信号时，输出高电平信号；当所述输入端A和/或所述输入端B为低电平信号时，输出低电平信号；

所述加热开关，用于在所述与门电路输出高电平信号时导通；在所述与门电路输出低电平信号时截止。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述与门电路，还用于通过所述输入端B接收所述主控芯片的低电平信号，输出低电平信号。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：加热指示灯，所述加热指示灯与所述加热开关连接，在所述加热部件对所述主控芯片加热过程中，所述加热指示灯处于点亮状态；在所述加热部件停止对所述主控芯片加热的情况下，所述加热指示灯处于熄灭状态。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述加热开关包括NPN晶体管和P型MOS管，所述NPN晶体管的集电极3与所述P型MOS管的栅极1连接，其中，所述加热开关，用于当所述与门电路输出高电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管导通，触发所述加热部件加热，以及触发点亮所述加热指示灯；当所述与门电路输出低电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管截止，触发所述加热部件停止加热，以及触发熄灭所述加热指示灯。

9.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述温度检测电路，还包括第二电阻和第二热敏电阻，所述第二热敏电阻用于检测所述主控芯片的温度，当检测到所述主控芯片的温度大于第二预设温度时，所述第二热敏电阻的阻值小于第三阈值；当检测到所述主控芯片的温度小于第四预设温度时，所述第二热敏电阻的阻值大于第四阈值；

所述控制电路还包括散热开关，其中，

所述比较电路，还用于比较所述第二电阻的电压和第二参考电压，当所述第二电阻的电压大于所述第二参考电压时输出高电平信号，在所述第二电阻的电压小于所述第二参考电压时输出低电平信号；

所述散热开关，用于在所述比较电路输出高电平信号时导通，在所述比较电路输出低电平信号时截止；

所述散热部件，用于在所述散热开关导通时处于工作状态，在所述散热开关截止时处于关闭状态。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述比较电路包括电压比较器，所述电压比较器的同相输入端由所述第二电阻的电压输入，所述电压比较器的反相输入端由所述第二参考电压输入，其中，所述电压比较器，用于比较所述同相输入端与所述反相输入端的电压，当所述第二热敏电阻的阻值小于所述第三阈值时，所述同相输入端的电压大于所述反相输入端的电压，输出高电平信号；当所述第二热敏电阻的阻值大于所述第四阈值时，所述同相输入端的电压小于所述反相输入端电压，输出低电平信号；

所述散热开关，用于在所述电压比较器输出高电平信号时导通，在所述电压比较器输出低电平信号时截止。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：散热指示灯，其中，所述散热指示灯与所述散热开关连接，在所述散热部件处于工作状态时，所述散热指示灯处于点亮状态；在所述散热部件处于关闭状态时，所述散热指示灯处于熄灭状态。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，

所述散热开关包括NPN晶体管和P型MOS管，所述NPN晶体管的集电极3与所述P型MOS管的栅极1连接，其中，所述散热开关，用于当所述电压比较器输出高电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管导通，启动所述散热部件散热，点亮所述散热指示灯；当所述电压比较器输出低电平信号时，所述NPN晶体管、所述P型MOS管截止，关闭所述散热部件，熄灭所述散热指示灯。

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