CN202319930U - 数字化汽车组合仪表的可关断输入电压自动调节控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种数字化汽车组合仪表的可关断输入电压自动调节控制装置，它在现有技术基础上设置电压自动调节电路、输入电压检测端、PWM调节控制端与单片机有机配合，利用PWM调节控制端实现对电压自动调节电路电子开关的关断和开关频率的控制，在点火电源出现过电压时可靠关断点火电源并根据电压自动调节电路的输出电压变化，自动调节PWM的占空比控制开关频率，实现对点火电源电压波动的自动调节，为仪表稳定工作提供了稳定可靠电源，并可消除点火电源电压波动对下级供电回路带来的影响。本实用新型不仅有效提高仪表对供电电压变化的适应性和电压适应的变化范围，而且具有发明构思新颖独特、结构设置简单合理、工作性能稳定可靠、适合行业大力推广等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动调节控制装置，特别是涉及一种由单片机对数字化汽车组合仪表输入点火电压的关断和对该输入电压进行自动稳压调节控制的自动调节控制装置。
背景技术
随着科学技术与汽车行业的发展，车载ECU得到了广泛的应用。但由于车载系统的变化，汽车点火后发电机输出电压始终处于一种波动状态，且可能存在受到电器线路的干扰，产生高压干扰的问题，为了保证在点火电源工作状态下，汽车组合仪表的稳定工作，就必须对该电源进行必要的处理。
以往对汽车组合仪表点火电源的控制，主要是利用并接TVS瞬态电压抑制二极管的方式控制高压来实现保护，但因受该器件响应速度等因素的影响，仍会有瞬间高压通过进而烧毁后续电路。致使问题没有得到彻底解决。
发明内容：
本发明的目的在于在提供一种数字化汽车组合仪表的可关断输入电压自动调节控制装置。该装置主要是为了解决在点火电源出现瞬间干扰导致点火电源过电压时的可靠关断以及点火电源在点火状态下出现的电压波动对仪表供电系统带来的影响问题。
本发明的数字化汽车组合仪表的可关断输入电压自动调节控制装置包括：
为汽车组合仪表工作提供电能的电瓶电源；
为汽车点火与汽车组合仪表提供电能的点火电源；
为电瓶电源提供稳压滤波的电源模块；
为点火电源提供稳压滤波的电源模块；
本发明还包括：
根据输入电压检测端的检测结果，由单片机PWM调节控制端控制适时关断或打开点火电源，且对正常工作时点火电源电压进行自动调节控制的电压自动调节电路；
对电压自动调节电路输出的电压进行自动检测，将检测结果送入单片机并作为单片机对PWM调节控制端的输入控制基础数据的输入电压检测端；
根据输入电压检测端（检测点火电源电压是否在设定的阀值内波动）的检测结果，利用单片机PWM实施对电压自动调节电路的开关关断与开关频率进行控制与调节的PWM调节控制端；
接收输入电压检测端的输入信号，将该信号进行数据处理，并向PWM调节控制端发出控制信号以实现对电压自动调节电路的开关关断与开关频率控制的单片机。
并由所述装置实现以下两种控制：
a、当由单片机通过输入电压检测端检测电压自动调节电路的输出电压（即Ua处电压）超过设定的阀值时，则由单片机的PWM调节控制端控制电压自动调节电路的电子开关自动断开，从而可靠切断点火电源的输入电压，而由电瓶电源直接为组合仪表供电，可靠实现对点火电源过压输入的自动保护。
b、当由单片机通过输入电压检测端检测电压自动调节电路的输出电压（即Ua处电压）在设定的阀值内波动，则可通过单片机的PWM调节控制端控制电压自动调节电路中电子开关的开关频率，使电压自动调节电路的输出电压为设定的阀值。可靠实现对下级电路的供电电压的自动调节控制。
本发明由于设置了电压自动调节电路、输入电压检测端、PWM调节控制端与单片机有机配合，由单片机控制利用PWM调节控制端来实现电压自动调节电路中电子开关的关断和开关频率的控制，在保证点火后工作电源出现瞬间干扰导致点火电源过电压时，可靠关断点火电源直接供电回路的基础上，根据电压自动调节电路的输出电压变化，自动调节PWM的占空比以此达到控制电压自动调节电路中电子开关的开关频率，从而实现对点火电源电压波动的自动调节，即实现按需要自动关断和仪表输入电压的自动调节控制，兼顾过压和电压波动自动调节的控制，保证了点火电压工作时输入电压在规定的范围内，为仪表下级电路提供稳定的电源电压。本发明不仅有效提高仪表对供电电压变化的适应性和电压适应的变化范围，而且具有发明构思新颖独特、结构设置简单合理、工作性能稳定可靠、适合行业大力推广等优点。
附图说明
图1是数字化汽车组合仪表的可关断输入电压自动调节控制装置结构示意图；
图2是数字化汽车组合仪表的可关断输入电压自动调节控制装置中电压自动调节电路接线图。
具体实施方式
由图1、图2所示的数字化汽车组合仪表的可关断输入电压自动调节控制装置，是在充分考虑了目前仪表供电电源的要求情况下，在仪表的供电回路中，采用双回路供电，即为汽车组合仪表工作提供电能的电瓶电源1直接供电和为汽车点火与汽车组合仪表提供电能的点火电源2通过电压自动调节电路3控制的回路供电，为了克服点火工作后的供电电源波动给组合仪表带来的影响，在点火电源2直接供电的回路中增设了由三极管Q1、三极管Q2及与三极管Q1、三极管Q2基极分别连接的偏置电阻R1、R3及电阻R2、R4，并将三极管Q1发射极经二极管D1与点火电源2连接，三极管Q2基极经串联电阻R2与PWM调节控制端4连接，而将三极管Q2的集电极经电阻R3与三极管Q1基极串联，三极管Q2的发射极接地组成的电子开关构成电压自动调节电路3。在电压自动调节电路3输出端（即Ua处）设置对电压自动调节电路3输出的电压进行自动检测，将检测结果送入单片机6并作为单片机6对PWM调节控制端的输入控制基础数据进行处理的输入电压检测端5以及根据输入电压检测端（检测点火电源电压是否在设定的阀值内波动）5的检测结果，利用单片机PWM实施对电压自动调节电路3中电子开关的关断与开关频率进行控制与调节的PWM调节控制端4和接收输入电压检测端5的输入信号，将该信号进行数据处理，并向PWM调节控制端4发出控制信号以实现对电压自动调节电路3的开关关断与开关频率控制的单片机6。当然，本发明还设有为电瓶电源1提供稳压滤波的电源模块7、为点火电源2提供稳压滤波的电源模块8与电源模块9。
由于本发明设置了三极管Q1、Q2和电阻R1—R4组成的电子开关构成的电压自动调节电路3，以PWM的控制方式，控制三极管的导通来控制输出电压，将输出电压通过单片机6连接的输入电压检测端5，进行动态检测，并实现以下两种控制：
a、当单片机6通过输入电压检测端5检测到电压自动调节电路3的输出电压（即Ua处电压）超过设定的阀值时，则由单片机6的PWM调节控制端4控制电压自动调节电路3的电子开关自动断开，从而可靠切断点火电源2的输入电压，而由电瓶电源1直接为组合仪表供电，可靠实现对点火电源过电压输入的自动保护。
b、当单片机6通过输入电压检测端5检测到电压自动调节电路3的输出电压（即Ua处电压）在设定的阀值内波动，则可通过单片机6的PWM调节控制端4调节PWM的占空比来控制电压自动调节电路3的电子开关的开关频率，使自动调节电路3的输出电压为设定的阀值。从而实现对输入电压的自动调节控制。
经以上对点火电源2供电回路的处理，即保证了点火电压过压后，自动关断点火电源2，通过电瓶电源1为仪表的供电回路提供基准的电源电压。同时也可在点火电压波动的状态下，通过PWM调节控制端4调节电子开关的开关频率，从而可靠实现对下级电路的供电电压的自动调节控制。
Claims (2)
1.一种数字化汽车组合仪表的可关断输入电压自动调节控制装置，该装置包括：
为汽车组合仪表工作提供电能的电瓶电源(1)；
为汽车点火与汽车组合仪表提供电能的点火电源(2)；
为电瓶电源(1)提供稳压滤波的电源模块(7)；
为点火电源(2)提供稳压滤波的电源模块(8、9)；
其特征在于：该装置还包括：
根据输入电压检测端(5)的检测结果，由单片机PWM调节控制端(4)控制适时关断或打开点火电源(2)，且对正常工作时点火电源(2)电压进行自动调节控制的电压自动调节电路(3)；
对电压自动调节电路(3)输出的电压进行自动检测，将检测结果送入单片机(6)并作为单片机(6)对PWM调节控制端(4)的输入控制基础数据的输入电压检测端(5)；根据输入电压检测端(5)的检测结果，利用单片机(6)PWM实施对电压自动调节电路(3)的开关关断与开关频率进行控制与调节的PWM调节控制端(4)；
接收输入电压检测端(5)的输入信号，将该信号进行数据处理，并向PWM调节控制端(4)发出控制信号以实现对电压自动调节电路(3)的开关关断与开关频率控制的单片机(6)；
并由所述装置实现以下两种控制：
a、当单片机(6)通过输入电压检测端(5)检测电压自动调节电路(3)的输出电压超过设定的阀值时，则由单片机(6)的PWM调节控制端(4)控制电压自动调节电路(3)的电子开关自动断开，从而可靠切断点火电源(2)的输入电压，并由电瓶电源(1)直接为组合仪表供电，可靠实现对点火电源过压输入的自动保护；
b、当单片机(6)通过输入电压检测端(5)检测电压自动调节电路(3)的输出电压在设定的阀值内波动，则可通过单片机(6)的PWM调节控制端(4)控制电压自动调节电路(3)中电子开关的开关频率，以自动调节电压自动调节电路(3)的输出电压为设定的阀值，可靠实现对下级电路的供电电压的自动调节控制。
2.根据权利要求1所述的数字化汽车组合仪表的可关断输入电压自动调节控制装置，其特征在于：所述电压自动调节电路(3)由三极管Q1、三极管Q2及与三极管Q1、三极管Q2基极分别连接的偏置电阻R1、R3及R2、R4，并将三极管Q1发射极经二极管D1与点火电源(2)连接，三极管Q2基极经串联电阻R2与PWM调节控制端(4)连接，而将三极管Q2的集电极经电阻R3与三极管Q1基极串联，三极管Q2的发射极接地组 成的电子开关构成。
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|---|---|---|---|---|
| CN103057419A (zh) * | 2011-10-19 | 2013-04-24 | 吉林省启明电子科技股份有限公司 | 数字化汽车组合仪表的可关断输入电压自动调节控制装置 |
| CN111762114A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-13 | 东风电子科技股份有限公司 | 实现组合仪表增强型系统模式管理的方法 |
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