CN201457087U - 一种低静态电流的汽车数字式组合仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车数字式组合仪表，具体的说是一种低静态电流的汽车数字式组合仪表，它基于24V汽车数字式组合仪表MCU休眠状态下的低静态电流控制电路，该组合仪表包括低静态电流电源控制电路I、报警模块II、里程模块III、采样模块IV、步进电机驱动模块V、仪表MCU。所述的低静态电流电源控制电路I包括24V点火电源、24V电瓶电源、开关电源模块、步进电机驱动芯片供电端口、线性电源模块、仪表MCU、启动/休眠供电回路，它还包括一个单向控制回路，所述的单向控制回路一端连接开关电源模块的电源输出端口和电机驱动芯片供电电源端口，另一端连接启动/休眠供电回路和线性电源模块输入端。

Description

一种低静态电流的汽车数字式组合仪表

技术领域

本实用新型涉及一种汽车数字式组合仪表，具体的说是一种低静态电流的汽车数字式组合仪表，它基于24V汽车数字式组合仪表MCU休眠状态下的低静态电流控制电路。

背景技术

目前，在汽车仪表电子化和数字化后，由于汽车仪表的指示均采用步进电机驱动的方式并检测一定驻车状态信息，对MCU要求在停车时保持休眠状态。在休眠状态下，仍将有一定的电流产生，此电流将长时间保持并将直接消耗汽车电瓶电源，如电流过大，会加速消耗汽车电瓶电源，并最终导致汽车无法正常启动。为了解决这一问题，整车厂对汽车仪表提出了不同的静态电流控制要求，一般要求小于3mA，但随着整车控制单元的增加，会有越来越多的车载静态电流产生的单元，系统对汽车仪表的静态电流也将会有更高的要求。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种24V供电系统低静态电流电源控制电路的汽车数字式组合仪表，以达到正常工作状态下的电源电压供给和仪表MCU休眠状态下的电源电压供给的目的。

本实用新型的目的是这样实现的：该组合仪表包括低静态电流电源控制电路I、报警模块II、里程模块III、采样模块IV、步进电机驱动模块V、仪表MCU。

所述的低静态电流电源控制电路I包括24V点火电源、24V电瓶电源、开关电源模块、步进电机驱动芯片供电端口、线性电源模块、仪表MCU、启动/休眠供电回路，它还包括一个单向控制回路，所述的单向控制回路一端连接开关电源模块的电源输出端口和电机驱动芯片供电电源端口，另一端连接启动/休眠供电回路和线性电源模块输入端。

所述的单向控制回路中设置一个二极管Z6。

本实用新型由于采用上述方案具有以下优点和积极效果。

1、本实用新型针对目前车载仪表的使用环境，充分考虑了不同的电源电压影响，在目前普遍采用的前级开关电源加车载专用线性电源的汽车仪表电源控制电路基础上，在开关电源及线性电源间增设一个二极管，在二极管的正极端通过电阻分压引出步进电机的驱动芯片工作电源的汽车仪表电源控制电路。

2、本实用新型正常工作时通过开关电源加线性电源的供电模式对仪表的MCU供电，通过开关电源输出分压的方式为步进电机驱动芯片供电，实现了汽车仪表在不同车载状态下的正常供电，并可有效实现欠压、过压、反压、过载等保护功能。

3、本实用新型在仪表MCU休眠状态下，通过仪表MCU控制开关电源断开，通过并接的输入与输出端间的电阻R1供电回路为线性电源继续提供必需的输入电压，保持线性电源处于正常工作状态，从而保证汽车仪表MCU休眠状态下的电源电压供给.同时，由于开关电源的关断及二极管Z6的作用，可切断步进电机的驱动芯片供电回路.此时，仪表的静态电流仅有来自仪表MCU的休眠电流(最大约为100μA)、线性电源芯片消耗的电流(最大约为200μA)和开关电源关断状态下的待机电流(最大约为300μA)，累计静态电流将会大大降低.

4、本实用新型和现有的技术相比：在休眠时控制关断功耗大的开关电源模块和步进电机驱动芯片模块功能，只保持为仪表MCU休眠供电的线性电压模块处于工作状态，能够大大降低汽车仪表休眠状态下整表的静态工作电流，并通过合理配置电阻R1调整可适应较大的电压变化范围。

5、本实用新型是采用了适应车载环境下的开关电源加线性电源的控制方式，通过合理选择电路元件参数，而将汽车仪表的静态电流控制在1mA以下，从而减少了汽车仪表系统静态电流对电源的消耗。

附图说明

图1是一种低静态电流的汽车数字式组合仪表整体结构框图。

图2为本实用新型低静态电流电源控制电路逻辑方框图。

图3为本实用新型低静态电流电源控制电路电路原理图。

具体实施方式

由图1所示：该组合仪表包括低静态电流电源控制电路I、报警模块II、里程模块III、采样模块IV、步进电机驱动模块V、仪表MCU(6)。

由附图2、3所示：所述的低静态电流电源控制电路I包括24V点火电源1、24V电瓶电源2、开关电源模块3、步进电机驱动芯片供电端口4、线性电源模块5、仪表MCU6、启动/休眠供电回路7，它还包括一个单向控制回路8，所述的单向控制回路8一端连接开关电源模块3的电源输出端口9和电机驱动芯片供电电源端口4，另一端连接启动/休眠供电回路7和线性电源模块输入端10。

所述的单向控制回路8中设置一个二极管Z6。

本实用新型控制方法是在开关电源模块及线性电源模块间增设一个二极管Z6，在二极管Z6的正极端通过电阻R3分压引出步进电机驱动芯片工作电源，经以上处理后，可在休眠状态时通过关断功耗大的开关电源模块和步进电机驱动芯片模块功能的方式，将仪表工作的静态电流控制在最小范围内。

所述的步进电机驱动芯片是由开关电源输出的12V电压经电阻R3分压后供电。

在正常工作时，仪表检测到点火电源打开后，仪表MCU控制开关电源启动，开关电源输出12V，经R3分压后，直接给步进电机驱动芯片供电，同时经二极管Z6为线性电源供电，经线性电源稳压处理后输出维持汽车仪表MCU正常工作的电压。

在检测到点火电源关断后，由仪表MCU控制端口关断开关电源，此时，电瓶电压经R1分压后，为线性电源供电，维持线性电源正常工作，保持仪表休眠状态下MCU的供电；由于开关电源12V输出被关断，而二极管Z6的单向导电特性，又阻断了由R1分压后输出的电压，关断了步进电机驱动芯片的供电电压。由附图3所示：汽车点火正常启动后，仪表MCU检测到点火电压后，将通过U1控制端口启动开关电源，开关电源通过电阻R3分压后经POWER M端为步进电机驱动芯片供电，通过Z6为U2线性电源提供12V输入电压，系统进入正常工作状态.当仪表MCU检测到点火电压关断后，将通过U1的控制端口断开开关电源，此时仪表供电电源由电瓶电压通过电阻R1分压后继续向U2提供合适的输入电压，由于开关电源判断及二极管Z6的单向导电性，供给步进电机驱动芯片的电压被断开，步进电机驱动芯片可靠关断.此时，电瓶电源经R1传输保持U2的正常工作，从而实现了在点火关断状态下的正常供电，保证了仪表MCU的休眠电压的供给.

在这样的电源电路控制中，仪表的静态电流主要包括：仪表MCU的休眠电流(最大约为100μA)、线性电源U2芯片消耗的电流(最大约为200μA)和开关电源U1关断状态下的待机电流(最大约为300μA)，累计静态电流将会大大降低，可达到1mA以下，实现了24V供电系统汽车数字式组合仪表的低静态电流的控制，可满足目前各类不同车型对仪表静态电流的控制要求。

Claims (2)

1.一种低静态电流的汽车数字式组合仪表，它包括低静态电流电源控制电路I、报警模块II、里程模块III、采样模块IV、步进电机驱动模块V、仪表MCU(6)，其特征在于：所述的低静态电流电源控制电路I包括一个单向控制回路(8)，所述的单向控制回路(8)一端连接开关电源模块(3)的电源输出端口(9)和电机驱动芯片供电电源端口(4)，另一端连接启动/休眠供电回路(7)和线性电源模块输入端(10)。

2.根据权利要求1所述的一种低静态电流的汽车数字式组合仪表，其特征在于：所述的单向控制回路(8)中设置一个二极管Z6。

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