CN203645300U - 一种车载电子产品的高、低压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车载电子产品的高、低压保护电路，其特征在于：所述的保护电路为MCU分别连接MCU供电电路和外围功能电路；MCU的A/D端口连接高低压检测电路。由于采用上述的电路结构，本实用新型具有电路简单、端口资源占用少、硬件故障点少、实现灵活等诸多优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车车载电子产品，特别涉及一种车载电子产品的高、低压保护电路。
背景技术
由于车载电子产品使用电磁环境的复杂性，要求汽车电子产品在使用过程中必须具备工作时间长，静态电流小，性能稳定等特点。具备高低压保护系统的电子系统既能确保汽车正常工作，又能确保车载电子产品免遭外部电磁环境的异常对车载电子产品的损坏。
目前车载电子产品采用的高低压保护系统通常通过检测MCU的I/O端口电平的逻辑状态来实现。经过实际使用证明，采用I/O端口检测的高低压保护系统，具有外部电路实现复杂，硬件故障点多，成本高等缺点。
针对上述的情况为车载电子产品提供一种新型的保护电路，既能确保汽车正常工作，又能对车载电子产品实现高、低压保护的功能。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种车载电子产品的高、低压保护电路，在确保汽车正常工作的同时实现对车载电子产品进行高、低压保护的目的。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，一种车载电子产品的高、低压保护电路，其特征在于：所述的保护电路为MCU分别连接MCU供电电路和外围功能电路；MCU的A/D端口连接高低压检测电路。
所述的MCU的P2.2端子作为高低压检测端口通过高低压检测电路连接车载电子产品供电端ACC。
所述的P2.2端子与车载电子产品供电端ACC之间分别接入C4、C415进行输入电压的高频滤波，同时也接入静电管RV1对P2.2口进行了静电防护，以提高电子产品系统的抗干扰性、工作的可靠性及稳定性。
所述的MCU的P1.4端口连接外围功能电路。
所述的MCU的VDD端子通过MCU供电电路接入BA5V为整个MCU提供工作电压。
一种车载电子产品的高、低压保护电路，由于采用上述的电路结构，本实用新型具有电路简单、端口资源占用少、硬件故障点少、实现灵活等诸多优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明；
图1为本实用新型一种车载电子产品的高、低压保护电路的结构框图；
图2为本实用新型一种车载电子产品的高、低压保护电路的电路图；
图3为现有高、低压保护电路的电路图；
在图1-3中，1、MCU；2、外围功能电路；3、高低压检测电路；4、MCU供电电路。
具体实施方式
车载电子产品在工作过程中，由于汽车内部的蓄电池电压或车载电子产品的供电电压低于最低工作电压或者高于最高电压时而采用的一种保护手段。低压保护是指车载电子产品的长期工作导致车载蓄电池供电不足时，为避免车辆无法正常启动而使车载电子产品停止正常工作的一种手段；高压保护是指车载电子产品的供电电压由于某种特殊原因而导致供电电压长期高于某一限定电压时，使车载电子产品处于关机状态，防止外界电磁环境对车载电子产品的损坏，从而延长车载电子产品的正常使用寿命。
具体的如图1-2所示，本实用新型为MCU1分别连接MCU供电电路4和外围功能电路2；MCU1的A/D端口连接高低压检测电路3。
MCU1的P2.2端子作为高低压检测端口通过高低压检测电路3连接车载电子产品供电端ACC。MCU1的P1.4端口连接外围功能电路2。MCU1的VDD端子通过MCU供电电路4接入BA5V为整个MCU1提供工作电压。
本实用新型假设ACC供电电压为某一未知电压V(X)，根据分压电路的原理，MCU1的P2.2口的电压为：V(P2.2)=V(X)×R421/(R420+R421)。为确保车载电子产品在9.5V-16V之间能正常工作，考虑到电子物料存在一定的误差，可将V(X)的电压理论值设为9V-16.5V。将此理论值代入公式，可算出P2.2口的电压值为1.62V-2.97V。由于我们使用的MCU采用的是8路AD转换机制，根据公式：V(P2.2)/5V×256可计算出1.62V-2.97V的AD值为83-152。也就是说，电子产品正常工作时，如果采样的AD值在83-152之间时，表明ACC的供电电压在9V-16.5V之间，满足车载电子产品的供电电压在9.5V-16V之间能正常工作。此外，采用了C4、C415进行输入电压的高频滤波，采用了静电管RV1对P2.2口进行了静电防护，以提高电子产品系统的抗干扰性、工作的可靠性及稳定性。
如图3所示，传统的利用I/O方式实现高低压保护则需要假设ACC供电电压为某一未知电压V(X)，根据三极管做电路中作为开关管的原理，当三极管T15的基级电压在0.6V左右时，三极管T15、T18处于导通状态，此时P2.1端口电平将由低电平状态变为高电平状态。同理，当三极管T8的基级电压在0.6V左右时，三极管T7、T8处于导通状态，此时，P2.2端口电平将由低电平状态变为高电平状态。当MCU检测到端口P2.1的电平为高电平，P2.2的电平为低电平状态时，电子产品主机处于正常工作状态；当MCU1检测到端口P2.1的电平为低电平状态时，电子产品主机处于低压保护状态；当MCU1检测到端口P2.2的电平为高电平状态时，电子产品主机进入高压保护状态。根据分压电路的原理，由公式(V(X)-6.8V)×R69/(R69+R103)=0.7V计算出低压保护的门槛电压，由公式(V(X)-7.5V)×R143/(R143+R91)=0.7V计算出高压保护的门槛电压。由以上公式，可计算出低压保护的门槛电压为9V，高压保护的门槛电压为16.7V。也能确保车载电子产品在供电电压为9.5V-16V之间能正常工作。
本实用新型采用AD方式的高低压保护系统在实现上具备更好的可调性和兼容性。在软件实现上只需要修改AD值的范围就可以控制正常工作电压的范围，且存在电路实现简单、端口资源占用少、硬件故障点少、实现灵活等诸多优点。而采用I/O方式实现的高低压保护系统，在实际使用过程中，在软件确定的前提下，只能通过硬件调节的方式来实现，且电路实现复杂，端口资源占用多，不能通过软件调节来实现可调性和兼容性。如果考虑到实际应用情况，采用I/O方式进行高低压检测的系统存在电路周边器件多、硬件故障点多、抗干扰性差以及实现不灵活等诸多缺点，采用此高低压保护系统设计的产品相对来说也是存在很多隐患的。
目前，本实用新型已用于100多万套车载电子产品中，在实际使用过程中，可靠性高、稳定性好、抗干扰性强，带来了良好的经济效益。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种车载电子产品的高、低压保护电路，其特征在于：所述的保护电路为MCU（1）分别连接MCU供电电路（4）和外围功能电路（3）；MCU（1）的A/D端口连接高低压检测电路（2）；所述的MCU（1）的P2.2端子作为高低压检测端口通过高低压检测电路（3）连接车载电子产品供电端ACC；所述的P2.2端子与车载电子产品供电端ACC之间分别接入C4、C415进行输入电压的高频滤波，同时也接入静电管RV1对P2.2口进行了静电防护；所述的MCU（1）的P1.4端口连接外围功能电路（2）。
2.根据权利要求1所述的一种车载电子产品的高、低压保护电路，其特征在于：所述的MCU（1）的VDD端子通过MCU供电电路（4）接入BA5V为整个MCU（1）提供工作电压。
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| CN105291874B (zh) * | 2015-10-28 | 2018-06-12 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 整车控制器及其信号处理方法和信号处理装置 |
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