CN205371596U - 应用于amt换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，用于驱动感性负载，包括控制模块、电源模块、驱动模块、驱动模块输出使能电路模块和负载诊断模块，其中所述驱动模块由高边驱动器芯片构成；所述控制模块与驱动模块输出使能电路模块的输入端连接，所述驱动模块输出使能电路模块的输出端与驱动模块的输出使能端连接，所述驱动模块输出端与负载诊断模块的输入端连接，所述负载诊断模块的输出端与控制模块连接，所述电源模块为驱动模块和负载诊断模块供电，在利用集成的高驱芯片实现AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路的驱动同时，避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车AMT换挡器高边驱动技术应用领域，特别是一种应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路。
背景技术
随着经济的发展和人类科学技术的进步，汽车已成为现代社会比不可少的交通运输工具之一，但是随着车辆的增多，汽车也带了许多严峻的交通问题，传统的汽车换挡器外围负载驱动是没用负载工作状态监控的，往往负载出现故障，汽车仍然在使用，这使驾驶车辆带来了安全隐患，目前汽车AMT换挡器在电路设计增加外围负载工作状态实时监控功能，确保在负载出现异常时，能被AMT换挡器本身诊断出，并将故障信息发给ECU，并起到警示驾驶者的作用，让其他驾驶者能够知道换挡器的异常，做出反应，AMT换挡器是汽车行车的重要安全部件，因此行业内不仅对AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路的耐久性、可靠性、稳定性、耐高温环境性能要求严格，同时还要AMT换挡器驱电路预防输出短路、过压保护、ESD防护。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题为：在利用集成的高驱芯片实现AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路的驱动同时，避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案具体为：应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，用于驱动感性负载，其包括控制模块、电源模块、驱动模块、驱动模块输出使能电路模块和负载诊断模块，其中，所述驱动模块由高边驱动器芯片构成；所述控制模块与驱动模块输出使能电路模块的输入端连接，所述驱动模块输出使能电路模块的输出端与驱动模块的输出使能端连接，所述驱动模块输出端与负载诊断模块的输入端连接，所述负载诊断模块的输出端与控制模块连接，所述电源模块为驱动模块和负载诊断模块供电。
进一步地，还包括负载电流反馈模块和驱动模块反馈使能电路模块，所述控制模块与驱动模块反馈使能电路模块的输入端连接，所述驱动模块反馈使能电路模块的输出端与驱动模块的反馈使能端连接，所述负载电流反馈模块的输入端与驱动模块的反馈端连接，所述负载电流反馈模块的输出端与控制模块连接。
进一步地，所述驱动模块由型号为VN5050AJ-E的高边驱动器芯片U1构成，所述高边驱动器芯片U1的5脚为驱动模块的反馈使能端，3脚为驱动模块的输出使能端，4脚为驱动模块的反馈端，2脚接地，13脚与电源模块连接，其8脚、9脚、10脚和11脚连接一起且引出驱动模块输出端，其1脚、6脚、7脚和12脚连接在一起且接地。
进一步地，所述驱动模块输出使能电路模块包括电阻R2、电阻R4和电容C3；所述电阻R2一端作为输入端，且与电阻R4的一端连接，所述电阻R2的另一端作为输出端，且与电容C3的一端连接，所述电阻R4的另一端与电容C3的另一端连接且接地。
进一步地，所述负载诊断模块包括由电阻R6和电阻R8组成的分压电路和由嵌位二极管D3、电阻R7、电容C5和电容C6组成的信号滤波电路；其中，所述电阻R6一端作为输入端，其另一端与电阻R8一端、电阻R7一端、电容C6一端连接，所述电阻R7的另一端与电容C5的一端、嵌位二极管D3的中端连接，所述嵌位二极管D3的正极端、电容C6另一端、电容C5另一端和电阻R8另一端共同连接且接地，所述嵌位二极管D3的负极端与电源模块连接。
进一步地，所述负载电流反馈模块包括电阻R3、电阻R5和电容C4，所述电阻R3一端作为输入端，且与电阻R5的一端连接，所述电阻R3的另一端作为输出端，且与电容C4的一端连接，所述电阻R5的另一端与电容C4的另一端连接且接地；所述驱动模块反馈使能电路模块包括电阻R1，所述电阻R1一端与电源模块连接，其另一端作为输入端与控制模块连接，亦作为输出端与驱动模块的反馈使能端连接。
进一步地，还包括电源输入过压和滤波保护模块、驱动输出过压和滤波保护模块和续流模块，所述电源模块经电源输入过压和滤波保护模块后与驱动模块的电源端供电，所述驱动模块输出端、续流模块和驱动输出过压和滤波保护模块依次串联。
进一步地，所述电源输入过压和滤波保护模块包括防反接二极管D1、TVS管TVS1、电解电容E1和容C1，所述电源模块与防反接二极管D1的正极连接，所述TVS管TVS1、电解电容E1和容C1并联且其中一个公共端与防反接二极管D1的负极、驱动模块的电源端连接，其另外一个公共端接地。
进一步地，所述驱动输出过压和滤波保护模块包括电容C2和TVS管TVS2，所述续流模块包括二极管D2；所述二极管D2、电容C2与TVS管TVS2并联且其中一个公共端与驱动模块的输出端连接，另外一个公共端接地。
工作原理：电源模块经电源输入过压和滤波保护模块后输出24V直流电源给驱动模块供电，所述控制模块经驱动模块输出使能电路模块来控制驱动模块输出，以驱动感性负载，所述驱动模块输出端与负载诊断模块的输入端连接，所述负载诊断模块的输出端与控制模块连接，负载诊断模块将短路信息反馈给控制模块，控制模块经过运算，实现负载故障的诊断，及时保护驱动模块，另外，负载电流反馈模块将负载的工作电流、开路状态实时反馈给控制模块，实现监控。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为，当AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路输出接至负载时且驱动模块工作，负载电流反馈模块将负载模块的工作电流反馈给控制模块，控制模块实时监控负载的工作状态；当AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路电源出现过压时，电源输入过压和滤波保护模块将吸收过压信号，以保护后面的驱动模块；当驱动模块输出负载对地短路时，通过故障诊断模块，将故障信息反馈给控制模块，即时诊断出故障并关闭驱动模块，可保护因外部短路电流过大而损坏控制模块和驱动模块，在利用集成的高驱芯片实现AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路的驱动同时，避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。
附图说明
图1所示为本实用新型模块结构示意框图；
图2所示为本实用新型的主驱动电路结构示意图；
图3所示为本实用新型的负载诊断模块电路结构示意图。
具体实施方式
结合附图，对本实用新型的实施方式进行具体的说明；
如图1所示，应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，用于驱动感性负载，其包括控制模块、电源模块、驱动模块、驱动模块输出使能电路模块和负载诊断模块，其中所述驱动模块由高边驱动器芯片构成；所述控制模块与驱动模块输出使能电路模块的输入端连接，所述驱动模块输出使能电路模块的输出端与驱动模块的输出使能端连接，所述驱动模块输出端与负载诊断模块的输入端连接，所述负载诊断模块的输出端与控制模块连接，所述电源模块为驱动模块和负载诊断模块供电。其中，驱动模块采用现有高边驱动器芯片，MCU即控制模块，TVS管及其周边感应电路为现有技术，所述控制模块经驱动模块输出使能电路模块来控制驱动模块输出，以驱动感性负载，所述驱动模块输出端与负载诊断模块的输入端连接，所述负载诊断模块的输出端与控制模块连接，负载诊断模块将短路信息反馈给控制模块，控制模块经过运算，实现负载故障的诊断，及时保护驱动模块。
在上述实施例基础上，应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，还包括负载电流反馈模块和驱动模块反馈使能电路模块，所述控制模块与驱动模块反馈使能电路模块的输入端连接，所述驱动模块反馈使能电路模块的输出端与驱动模块的反馈使能端连接，所述负载电流反馈模块的输入端与驱动模块的反馈端连接，所述负载电流反馈模块的输出端与控制模块连接。其中，控制模块通过驱动模块反馈使能电路模块来控制驱动模块的反馈端的输出负载的工作状态，经负载电流反馈模块，将负载的工作电流、开路状态实时反馈给控制模块，实现实时监控负载。
如图2所示，具体的，所述驱动模块由型号为VN5050AJ-E的高边驱动器芯片U1构成，所述高边驱动器芯片U1的5脚为驱动模块的反馈使能端，3脚为驱动模块的输出使能端，4脚为驱动模块的反馈端，2脚接地，13脚与电源模块连接，其8脚、9脚、10脚和11脚连接一起且引出驱动模块输出端，其1脚、6脚、7脚和12脚连接在一起且接地。所述驱动模块输出使能电路模块包括电阻R2、电阻R4和电容C3；所述电阻R2一端作为输入端，且与电阻R4的一端连接，所述电阻R2的另一端作为输出端，且与电容C3的一端连接，所述电阻R4的另一端与电容C3的另一端连接且接地。所述负载诊断模块包括由电阻R6和电阻R8组成的分压电路和由嵌位二极管D3、电阻R7、电容C5和电容C6组成的信号滤波电路；其中，所述电阻R6一端作为输入端，其另一端与电阻R8一端、电阻R7一端、电容C6一端连接，所述电阻R7的另一端与电容C5的一端、嵌位二极管D3的中端连接，所述嵌位二极管D3的正极端、电容C6另一端、电容C5另一端和电阻R8另一端共同连接且接地，所述嵌位二极管D3的负极端与电源模块连接，其中，嵌位二极管实质由两个二极管同向串联而成，从两个二极管接触端引出端为中端，两个二极管的非接触端中，从二极管正极引出的一端为嵌位二极管的正极端，从二级管负极引出的一端为嵌位二极管的负极端。所述负载电流反馈模块包括电阻R3、电阻R5和电容C4，所述电阻R3一端作为输入端，且与电阻R5的一端连接，所述电阻R3的另一端作为输出端，且与电容C4的一端连接，所述电阻R5的另一端与电容C4的另一端连接且接地；所述驱动模块反馈使能电路模块包括电阻R1，所述电阻R1一端与电源模块连接，其另一端作为输入端与控制模块连接，亦作为输出端与驱动模块的反馈使能端连接。
在上述实施例基础上，应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，还包括电源输入过压和滤波保护模块、驱动输出过压和滤波保护模块和续流模块，所述电源模块经电源输入过压和滤波保护模块后与驱动模块的电源端供电，所述驱动模块输出端、续流模块和驱动输出过压和滤波保护模块依次串联。具体的，所述电源输入过压和滤波保护模块包括防反接二极管D1、TVS管TVS1、电解电容E1和容C1，所述电源模块与防反接二极管D1的正极连接，所述TVS管TVS1、电解电容E1和容C1并联且其中一个公共端与防反接二极管D1的负极、驱动模块的电源端连接，其另外一个公共端接地。所述驱动输出过压和滤波保护模块包括电容C2和TVS管TVS2，所述续流模块包括二极管D2；所述二极管D2、电容C2与TVS管TVS2并联且其中一个公共端与驱动模块的输出端连接，另外一个公共端接地，其中，TVS管型号为SMAJ33CA。
本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围，即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。
Claims (9)
1.应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，其特征在于，包括控制模块、电源模块、驱动模块、驱动模块输出使能电路模块和负载诊断模块，其中所述驱动模块由高边驱动器芯片构成；所述控制模块与驱动模块输出使能电路模块的输入端连接，所述驱动模块输出使能电路模块的输出端与驱动模块的输出使能端连接，所述驱动模块输出端与负载诊断模块的输入端连接，所述负载诊断模块的输出端与控制模块连接，所述电源模块为驱动模块和负载诊断模块供电。
2.如权利要求1所述的应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，其特征在于，还包括负载电流反馈模块和驱动模块反馈使能电路模块，所述控制模块与驱动模块反馈使能电路模块的输入端连接，所述驱动模块反馈使能电路模块的输出端与驱动模块的反馈使能端连接，所述负载电流反馈模块的输入端与驱动模块的反馈端连接，所述负载电流反馈模块的输出端与控制模块连接。
3.如权利要求1或者2所述的应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，其特征在于，所述驱动模块由型号为VN5050AJ-E的高边驱动器芯片U1构成，所述高边驱动器芯片U1的5脚为驱动模块的反馈使能端，3脚为驱动模块的输出使能端，4脚为驱动模块的反馈端，2脚接地，13脚与电源模块连接，其8脚、9脚、10脚和11脚连接一起且引出驱动模块输出端，其1脚、6脚、7脚和12脚连接在一起且接地。
4.如权利要求3所述的应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，其特征在于，所述驱动模块输出使能电路模块包括电阻R2、电阻R4和电容C3；所述电阻R2一端作为输入端，且与电阻R4的一端连接，所述电阻R2的另一端作为输出端，且与电容C3的一端连接，所述电阻R4的另一端与电容C3的另一端连接且接地。
5.如权利要求4所述的应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，其特征在于，所述负载诊断模块包括由电阻R6和电阻R8组成的分压电路和由嵌位二极管D3、电阻R7、电容C5和电容C6组成的信号滤波电路；其中，所述电阻R6一端作为输入端，其另一端与电阻R8一端、电阻R7一端、电容C6一端连接，所述电阻R7的另一端与电容C5的一端、嵌位二极管D3的中端连接，所述嵌位二极管D3的正极端、电容C6另一端、电容C5另一端和电阻R8另一端共同连接且接地，所述嵌位二极管D3的负极端与电源模块连接。
6.如权利要求5所述的应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，其特征在于，所述负载电流反馈模块包括电阻R3、电阻R5和电容C4，所述电阻R3一端作为输入端，且与电阻R5的一端连接，所述电阻R3的另一端作为输出端，且与电容C4的一端连接，所述电阻R5的另一端与电容C4的另一端连接且接地；所述驱动模块反馈使能电路模块包括电阻R1，所述电阻R1一端与电源模块连接，其另一端作为输入端与控制模块连接，亦作为输出端与驱动模块的反馈使能端连接。
7.如权利要求1或者2所述的应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，其特征在于，还包括电源输入过压和滤波保护模块、驱动输出过压和滤波保护模块和续流模块，所述电源模块经电源输入过压和滤波保护模块后与驱动模块的电源端供电，所述驱动模块输出端、续流模块和驱动输出过压和滤波保护模块依次串联。
8.如权利要求7所述的应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，其特征在于，所述电源输入过压和滤波保护模块包括防反接二极管D1、TVS管TVS1、电解电容E1和容C1，所述电源模块与防反接二极管D1的正极连接，所述TVS管TVS1、电解电容E1和容C1并联且其中一个公共端与防反接二极管D1的负极、驱动模块的电源端连接，其另外一个公共端接地。
9.如权利要求8所述的应用于AMT换挡器上内置负载电流反馈的高边驱动电路，其特征在于，所述驱动输出过压和滤波保护模块包括电容C2和TVS管TVS2，所述续流模块包括二极管D2；所述二极管D2、电容C2与TVS管TVS2并联且其中一个公共端与驱动模块的输出端连接，另外一个公共端接地。
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