CN202153635U - 一种汽车仪表电源掉电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种汽车仪表电源掉电保护电路，包括电源电路单元及MCU主控单元、电压转换电路单元，所述电压转换电路单元分别与MCU主控单元的中断信号输入口连接，电压转换电路单元将电源电路单元各电压转换后输出给MCU主控单元，电压异常情况下触发MCU中断进而控制实现数据及器件保护。本实用新型通过中断获取关键电压值信息，触发汽车仪表系统的软件进行紧急保护，有效避免由于AD采样周期延迟导致的数据丢失问题，提高了系统的实时性；同时通过中断获取关键电压值信息，可换来一个最长采样周期的延时时间的提前来启动电源掉电保护程序，使系统在紧急掉电时，有足够时间来停止相关运行程序及保护器件和数据，提高系统的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种掉电保护电路,具体是指一种汽车仪表电源掉电保护电路。
背景技术
汽车电池的标准电压为12V。而汽车仪表中支持CAN总线的的工作电压范围一般定义为6V到16V，仪表的功能工作电压一般定义为9V到16V。当汽车仪表的供电低于9V或超过16V时，其功能需停止工作，但CAN总线可继续进行正常通信。而当电压低于6V时，系统需进入紧急保护状态，CAN总线需停止通信。一般对于6V，9V,16V 的电压采样，可通过MCU的AD口进行读取电池电压。考虑到MCU的系统负载， 一般采用50ms ~100ms的采样周期对电池电压进行采样。而随着汽车电子的发展，汽车仪表功能的多样性，复杂性等随着增加，在其工作时，如遇到出现瞬时的低压或高压，如发动机发动时，电池电压。瞬间可能低于9V，甚至低于6V。如采取传统的AD采样的方式进行电压采集后再做处理，可能会导致50ms~100ms的时间延迟，这样MCU可能不能及时进行一些紧急处理，停止一些操作，保护好数据，从而导致器件的损坏或数据的丢失。即汽车仪表对于电压变化的处理及时性不够。鉴于此，有必要提出一种保证MCU能够获取电压变化的实时性，以便于在工作电压波动时，汽车仪表能及时对器件和数据进行保护处理。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够在电源波动或异常时及时动作实现器件及数据保护的汽车仪表电源掉电保护电路。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案实现：一种汽车仪表电源掉电保护电路，包括电源电路单元及MCU主控单元，还包括若干电压转换电路单元，所述电压转换电路单元分别与MCU主控单元的中断信号输入口连接，电压转换电路单元将电源电路单元各电压转换后输出给MCU主控单元，电压异常情况下触发MCU中断进而控制实现数据及器件保护。
具体的，所述电源电路单元包括汽车仪表上支持CAN总线工作的6V~16V供电电压，供汽车仪表整机工作的9V~16V电池电压。
具体的，所述电压转换电路单元包括用于在支持CAN总线工作的电压低于安全值时转换输出触发MCU中断的第一转换电路、用于在供汽车仪表整机工作的电压低于安全值时转换输出触发MCU中断的第二转换电路及用于在支持CAN总线工作的电压高于安全值时转换输出触发MCU中断的第三转换电路、用于在供汽车仪表整机工作的电压高于安全值时转换输出触发MCU中断的、第四转换电路。
所述第三转换电路及第四转换电路采用一个电路单元，其输入端分别连接CAN总线工作电压和汽车仪表整机工作电压进行采集，输出端均连接MCU同一中断输入口。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
（1）、当前汽车仪表功能的增加导致当紧急掉电程序停止关闭的时间随之增加，需要保护的数据量也随之增加，那么系统的保护启动实时性需进一步加强。本实用新型通过中断获取关键电压值信息，从而触发汽车仪表系统的软件进行紧急保护处理，比通过AD口获取关键电压信号实时性强，可有效避免由于AD采用周期延迟导致的数据丢失等问题（如采样周期为50ms,则最长50ms的采样延时将可避免），系统的实时性大大提高。
（2）通过中断获取关键电压值信息，那么需增加相应电子电路进行电压值的获取，并提供脉冲中断到MCU中去，这样可换来一个最长采样周期的延时时间的提前来启动电源掉电保护程序，避免在系统紧急掉电过程中，没有足够的时间来停止相关运行功能程序，以及保护器件和数据，可提高系统的稳定性和可靠性。
附图说明
图1所述车仪表电源掉电保护电路原理示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型进行进一步详细描述。
如图1所示，本实用新型所揭示汽车仪表电源掉电保护电路，包括电源电路单元、MCU主控单元及若干电压转换电路单元，所述电压转换电路单元分别与MCU主控单元的中断信号输入口连接，电压转换电路单元将电源电路单元各电压转换后输出给MCU主控单元，电压异常情况下触发MCU中断进而控制实现数据及器件保护。
传统设计中，车载电池的电源通过汽车仪表电路进行转换后提供一个电压信号到MCU的AD口，而MCU的软件通过定时的查询此端口的电压信号，如以50ms 周期来查询电池电压的供电情况。对于支持CAN总线的汽车仪表，一般在供电电压在6V~16V期间，当电池电压低于9V时或CAN总线电压波动不在正常工作范围内时，MCU根据产品设计将相关功能关闭，保护器件，并进行数据的保护。
因此，本实用新型电源电路单元包括汽车仪表上支持CAN总线工作的6V~16V供电电压，供汽车仪表整机工作的9V~16V电池电压。
本实用新型采用电压转换电路单元将关键工作电压转换后输入到MCU主控单元的中端口，当这些关键工作电压有异常波动时，可以及时触发MCU中断其它程序，及时进行数据保护和器件保护。
本实用新型根据上述关键电压设置四个电压转换电路，包括用于在支持CAN总线工作的电压低于安全值时转换输出触发MCU中断的第一转换电路、用于在供汽车仪表整机工作的电压低于安全值时转换输出触发MCU中断的第二转换电路及用于在支持CAN总线工作的电压高于安全值时转换输出触发MCU中断的第三转换电路、用于在供汽车仪表整机工作的电压高于安全值时转换输出触发MCU中断的第四转换电路。其中，由于第三转换电路及第四转换电路的中断触发值可设置为相同的触发电压，因此可采用一个电路单元，其输入端分别连接CAN总线工作电压和汽车仪表整机工作电压进行采集，输出端均连接MCU同一中断输入口即可。
电压转换电路的具体实施方式本领域的技术人员可根据实际情况具体设定，在此不再赘述。
实际应用中，由于不同的汽车仪表的功能点和复杂度不同，可根据实际器件保护和数据处理保护的实时性要求，适当选取关键工作电压进行中断处理，不是每个关键工作电压值都需设置为中断，可根据产品的实际情况调整不同的设计，如对于关键的低压值6V设置为中断触发，而9V、6V依旧采用AD采样的方式。
上述实施例为本实用新型实现的优选方案，并非限定性穷举，在相同构思下本实用新型还可以有其他变换形式，需要说明的是，在不脱离本实用新型构思前提下，任何显而易见的替换和微小变化均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.汽车仪表电源掉电保护电路，包括电源电路单元及MCU主控单元，其特征在于，还包括若干电压转换电路单元，所述电压转换电路单元分别与MCU主控单元的中断信号输入口连接，电压转换电路单元将电源电路单元各电压转换后输出给MCU主控单元，电压异常情况下触发MCU中断进而控制实现数据及器件保护。
2.根据权利要求1所述的汽车仪表电源掉电保护电路，其特征在于：所述电源电路单元包括汽车仪表上支持CAN总线工作的6V~16V供电电压，供汽车仪表整机工作的9V~16V电池电压。
3.根据权利要求1所述的汽车仪表电源掉电保护电路，其特征在于：所述电压转换电路单元包括用于在支持CAN总线工作的电压低于安全值时转换输出触发MCU中断的第一转换电路、用于在供汽车仪表整机工作的电压低于安全值时转换输出触发MCU中断的第二转换电路及用于在支持CAN总线工作的电压高于安全值时转换输出触发MCU中断的第三转换电路、用于在供汽车仪表整机工作的电压高于安全值时转换输出触发MCU中断的、第四转换电路。
4.根据权利要求3所述的汽车仪表电源掉电保护电路，其特征在于：所述第三转换电路及第四转换电路采用一个电路单元，其输入端分别连接CAN总线工作电压和汽车仪表整机工作电压进行采集，输出端均连接MCU同一中断输入口。
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| CN103223948A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-07-31 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种机车电压采集记录系统 |
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