CN207473536U - 一种车机平板自动开关机电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车机平板自动开关机电路，包括端口输入单元、电源管理降压单元、ACC控制的自动开机单元和自动关机单元、电源管理集成电路PMI、电源管理单元PMU、中央处理器CPU，端口输入单元包括电源BT4、二极管D1、有极电容CE1、电容C1、静电保护元件ESD1，电源管理降压单元包括降压稳压器U1、电阻R7。本技术方案主要运用汽车平板、广告机、监控等设备，需要长时工作的不带电池，提供稳定的工作电压、能保证机器长时工作；不需要按开接键、进入自动检测开机、关机工作模式；具有控制简单，电子元件少、价格低廉等优势特点。

Description

一种车机平板自动开关机电路

技术领域

本实用新型涉及车机平板控制领域，特别涉及一种车机平板自动开关机电路。

背景技术

平板车机产品包括高通、瑞芯微等其他方案平台，现市面上面标准都是5V USB或DC供电、必须带电池、开机按键，开机关机时必须操作POWER（电源）键3秒左右，上层才发命令控制系统，使电池在高温下使用不安全等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种车机平板自动开关机电路，旨在解决开机必须操作的电源键，电池在高温使用不安全的问题。

本实用新型提供一种车机平板自动开关机电路，包括端口输入单元、电源管理降压单元、ACC控制的自动开机单元和自动关机单元、电源管理集成电路PMI、电源管理单元PMU、中央处理器CPU，所述端口输入单元包括电源BT4、二极管D1、有极电容CE1、电容C1、静电保护元件ESD1，所述电源管理降压单元包括降压稳压器U1、电阻R7，所述电源BT4的第1脚、第2脚并联并接GND，所述电源BT4的第3脚、第4脚并联后分别连接自动开机单元、自动关机单元，所述电源BT4的第5脚、第6脚并联后连接二极管D1的正极，所述二极管D1的负极分别连接有极电容CE1的正极、电容C1的一端、静电保护元件ESD1的一端、电阻R7的一端、降压稳压器U1的第2脚，所述有极电容CE1的负极接GND，所述电容C1的另一端接GND，所述静电保护元件ESD1的另一端接GND，所述电阻R7的另一端连接降压稳压器U1的第7脚，所述PMI连接PMU，所述PMU连接CPU。

作为本实用新型的进一步改进，所述电源管理降压单元还包括电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、有极电容CE5、电阻R8、电阻R9、电阻R10、二极管D3、静电保护元件ESD2、电感线圈L5101，所述降压稳压器U1的第8脚连接电容C2，所述电容C2的另一端接GND，所述降压稳压器U1的第6脚连接电容C3，所述电容C3的另一端连接电阻R8，所述电阻R8的另一端接GND，所述降压稳压器U1的第4脚、第9脚并联后接GND，所述降压稳压器U1的第1脚分别连接电容C4、二极管D3的负极，所述降压稳压器U1的第3脚分别连接电容C4的另一端、电感线圈L5101的一端，所述降压稳压器U1的第5脚分别连接电阻R9、电阻R10、电容C5，所述二极管D3的正极分别连接电感线圈L5101的另一端、电阻R9的另一端、电容C5的另一端、电容C6、电容C7、有极电容CE5的正极、静电保护元件ESD2的一端、PMI，所述电阻R10的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、有极电容CE5的负极、静电保护元件ESD2的另一端接GND。

作为本实用新型的进一步改进，所述自动开机单元包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C8、场效应管Q2，所述电容C8的一端分别连接电源BT4的第3脚、第4脚，所述电容C8的另一端连接电阻C5的一端，所述电阻R5的另一端分别连接电阻R4、场效应管Q2的基极，所述场效应管Q2的集电极连接电阻R6，所述场效应管Q2的发射极接GND，所述电阻R4的另一端接GND，所述电阻R6的另一端连接PMU。

作为本实用新型的进一步改进，所述自动关机单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、场效应管Q1，所述电阻R3的一端连接电源BT4的第3脚、第4脚，所述电阻R3的另一端分别连接电阻R1、场效应管Q1的基极，所述场效应管Q1的集电极分别连接电阻R2、CPU，所述场效应管Q1的发射极接GND，所述电阻R1的另一端接GND，所述电阻R2的另一端输出VREG_L5_1P8。

作为本实用新型的进一步改进，所述降压稳压器U1的型号为MP1484。

作为本实用新型的进一步改进，所述电源BT4的第3脚、第4脚为ACC接脚，所述电源BT4的第5脚、第6脚为AIN接脚。

本实用新型的有益效果是：本技术方案主要运用汽车平板、广告机、监控等设备，需要长时工作的不带电池，提供稳定的工作电压、能保证机器长时工作；不需要按开接键、进入自动检测开机、关机工作模式；具有控制简单，电子元件少、价格低廉等优势特点。

附图说明

图1是本实用新型一种车机平板自动开关机电路的第一电路结构图；

图2是本实用新型一种车机平板自动开关机电路的第二电路结构图；

图3是本实用新型中开机时联接汽车接口座时序图；

图4是本实用新型中电源供电PMU控制工作时序图；

图5是本实用新型中关机时联接汽车接口座时序图；

图6是本实用新型中关机控制工作时序图；

图7是本实用新型中开机、关机ACC电平不稳时序图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例一：

如图1至图2所示，本实用新型的一种车机平板自动开关机电路，包括端口输入单元、电源管理降压单元、ACC控制的自动开机单元和自动关机单元、PMI（Power ManagementIC，电源管理集成电路）、PMU（Power Management Unit，电源管理单元）、CPU（CentralProcessing Unit，中央处理器），端口输入单元包括电源BT4、二极管D1、有极电容CE1、电容C1、静电保护元件ESD1，电源管理降压单元包括降压稳压器U1、电阻R7，电源BT4的第1脚、第2脚并联并接GND，电源BT4的第3脚、第4脚并联后分别连接自动开机单元、自动关机单元，电源BT4的第5脚、第6脚并联后连接二极管D1的正极，二极管D1的负极分别连接有极电容CE1的正极、电容C1的一端、静电保护元件ESD1的一端、电阻R7的一端、降压稳压器U1的第2脚，有极电容CE1的负极接GND，电容C1的另一端接GND，静电保护元件ESD1的另一端接GND，电阻R7的另一端连接降压稳压器U1的第7脚，PMI连接PMU，PMU连接CPU。降压稳压器U1的型号为MP1484。电源BT4的第3脚、第4脚为ACC接脚，电源BT4的第5脚、第6脚为AIN接脚。

电源管理降压单元还包括电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、有极电容CE5、电阻R8、电阻R9、电阻R10、二极管D3、静电保护元件ESD2、电感线圈L5101，降压稳压器U1的第8脚连接电容C2，电容C2的另一端接GND，降压稳压器U1的第6脚连接电容C3，电容C3的另一端连接电阻R8，电阻R8的另一端接GND，降压稳压器U1的第4脚、第9脚并联后接GND，降压稳压器U1的第1脚分别连接电容C4、二极管D3的负极，降压稳压器U1的第3脚分别连接电容C4的另一端、电感线圈L5101的一端，降压稳压器U1的第5脚分别连接电阻R9、电阻R10、电容C5，二极管D3的正极分别连接电感线圈L5101的另一端、电阻R9的另一端、电容C5的另一端、电容C6、电容C7、有极电容CE5的正极、静电保护元件ESD2的一端、PMI，电阻R10的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、有极电容CE5的负极、静电保护元件ESD2的另一端接GND。

其中，自动开机单元包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C8、场效应管Q2，所述电容C8的一端分别连接电源BT4的第3脚、第4脚，所述电容C8的另一端连接电阻C5的一端，电阻R5的另一端分别连接电阻R4、场效应管Q2的基极，场效应管Q2的集电极连接电阻R6，场效应管Q2的发射极接GND，电阻R4的另一端接GND，电阻R6的另一端连接PMU。

其中，自动关机单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、场效应管Q1，电阻R3的一端连接电源BT4的第3脚、第4脚，电阻R3的另一端分别连接电阻R1、场效应管Q1的基极，场效应管Q1的集电极分别连接电阻R2、CPU，场效应管Q1的发射极接GND，电阻R1的另一端接GND，电阻R2的另一端输出VREG_L5_1P8。

本电路包括端口输入单元、电源管理降压单元及ACC控制的自动开机单元和自动关机单元四部分组成。

其中端口输入单元是由汽车电源分配12V DC电源，由接口座及排座为输入接口、胆电解滤波电容、高频旁路电容组成，12V电源经过座子输入，被滤波电容和高频电容滤除了交流纹波及高频干扰。

电源管理降压单元：MP1484芯片输入4.7-23V稳压，调节输出4V 3A电源稳压供电系统、电感、滤波电容、补偿调节控制回路、开关快速瞬态响应和周期循环电流限制组成电源供电系统。

ACC信号控制自动开机部分：由汽车打火ACC为高电平时，三极隔离反向输出为低维持信号（30 MS）秒、PMU控制自动开机。

ACC信号控制自动关机部分：由汽车熄火ACC为低时，另路三极关断、集电极上拉电阻此时为高， INT中断接 CPU检测为高5-10秒进入系统开机流程关机。

该电路的工作原理如下：

AC座接汽车电平12V供电，12V电源经过二极管D1反插保护F二极、有极电容CE1、电容C1组成输入滤波、静电保护元件ESD静电浪涌保护IC、分别输入4.7-23V可以到MP1484的2脚供电、4脚电阻R7上拉EN控制打开开启工作模式。

电容C2为SS控制着软启动期接地电容、电容C3、电阻R8、MP1484的COMP接脚是内部的输出、跨导误差放大器。串联电容电阻组合设置零极点组合管理控制系统、电容C4、二极管D3脉冲反馈提高开关工作效率、电感线圈L5101内部开关组成降压4.2V，电阻R9上拉电容C5加快快速瞬态响应时间，电阻R10下拉分压保证FB参考反馈调节输出电压。 电容C6、电容C7、有极电容CE5组成滤波、静电保护元件ESD2输出 VBAT静电浪涌保护IC。

自动开机工作模式：4.2V供电给电源管理集成电路PMI、电源管理单元PMU常在耗电量在200UA左右、汽车打火时ACC为高、经过电阻R5、电阻R4分压保证场效应管Q2三极静态工作点稳压、电阻R4下拉防误动作触发工作、三极基集为高（0.7V以上）导通。集电输出为低只要大于16MS/秒，电源管理集成电路PMI、电源管理单元PMU控制电压打开进入自动开机模式、后面电平高低变化开机不影响、电阻R6串电阻防PCB线路干扰误触发。

关机开机工作模式：机器正常工作状态时、电阻R3上拉，电阻R1下拉分压正常导通集电及输出为低。当汽车熄火ACC为低、经过电阻R3上拉为0V，电阻R1下拉防误触发、场效应管Q2基集为低三极关断，集电有上拉1.8V此时输出为高、CPU检测5-10秒左右一直为高进入系关机模式、先关安卓进程再PMU、PMI电压输出电压关断、保证系统正常掉电、漏电功耗较低。

实施例二：

如图3所示，开机时联接汽车接口座时序图中，

AIN：汽车AIN电平供电一直常在为12V；

ACC：接汽车的打火后一直为高电平。

如图4所示，电源供电PMU控制工作时序图中，VBAT电池供电到PMU内部控制电压、等待进开机模式。

CBL_RWR：开机触发控制CBL_RWR信号为低，触发PMU 16秒为低、PMU输出各组电压供电系统。

RWR_OFF：信号接到CPU中断I/O接口、开机时CPU还没有工作此时I/O 中断无效，不会影响正常开机时序。

实施例三：

如图5所示，关机时联接汽车接口座时序图中，

AIN：汽车AIN电平供电一直常在为12V；

ACC：接汽车的熄火ACC 为5-10秒低。

如图6所示，关机控制工作时序图中，VBAT电池供电到PMU内部控制电压、等待进开机模式。

CBL_RWR：机器开机正常后CBL_RWR高低无效信号，关机时不会影响时序。

RWR_OFF：信号接到CPU中断I/O接口、熄火ACC为低，中断检测I/O为高5-10秒，发命令进入关机模式。

实施例四：

如图7所示，开机、关机ACC电平不稳时序图中，VBAT电池供电到PMU内部控制电压、等待进开机模式。

CBL_RWR：开机满足16S低电平、CBL_RWR电压异常，瞬时跳变不影响开机。

RWR_OFF：开机前无效信号不处理。

关机时时序：

RWR_OFF：检测5-10秒一直为低、进入关机。低5-10（时间软件检测可以设置）秒无效信号不处理。

CBL_RWR：关机时无效信号不处理。

本实用新型的电路适用于工控工业级车机平板产品，无电池、DC长期供电，ACC控制自动开机、关机，保证安卓系统正常掉电。

此应用硬件很好的解决车机平板如下问题：

1：DC过高（4.7-23V）都降压到4.2V直接电池端、保证供电稳定；

2：无须带电池供电，汽车温度过高电池带的不安全因素；

3：开机无按键、汽车ACC打火信号，为高时控制三极输出为低（16MS）满足，后面高低信号不影响正常工作系统，此三极隔离作用不干扰后端电路；

4：关机，汽车熄灭ACC为低另一个三极关断，集电极有上拉47K电阻，此时为高检测5-10秒左右，走正常关机流程掉电保证安卓系统稳定。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种车机平板自动开关机电路，其特征在于，包括端口输入单元、电源管理降压单元、ACC控制的自动开机单元和自动关机单元、电源管理集成电路PMI、电源管理单元PMU、中央处理器CPU，所述端口输入单元包括电源BT4、二极管D1、有极电容CE1、电容C1、静电保护元件ESD1，所述电源管理降压单元包括降压稳压器U1、电阻R7，所述电源BT4的第1脚、第2脚并联并接GND，所述电源BT4的第3脚、第4脚并联后分别连接自动开机单元、自动关机单元，所述电源BT4的第5脚、第6脚并联后连接二极管D1的正极，所述二极管D1的负极分别连接有极电容CE1的正极、电容C1的一端、静电保护元件ESD1的一端、电阻R7的一端、降压稳压器U1的第2脚，所述有极电容CE1的负极接GND，所述电容C1的另一端接GND，所述静电保护元件ESD1的另一端接GND，所述电阻R7的另一端连接降压稳压器U1的第7脚，所述PMI连接PMU，所述PMU连接CPU。

2.根据权利要求1所述的车机平板自动开关机电路，其特征在于，所述电源管理降压单元还包括电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、有极电容CE5、电阻R8、电阻R9、电阻R10、二极管D3、静电保护元件ESD2、电感线圈L5101，所述降压稳压器U1的第8脚连接电容C2，所述电容C2的另一端接GND，所述降压稳压器U1的第6脚连接电容C3，所述电容C3的另一端连接电阻R8，所述电阻R8的另一端接GND，所述降压稳压器U1的第4脚、第9脚并联后接GND，所述降压稳压器U1的第1脚分别连接电容C4、二极管D3的负极，所述降压稳压器U1的第3脚分别连接电容C4的另一端、电感线圈L5101的一端，所述降压稳压器U1的第5脚分别连接电阻R9、电阻R10、电容C5，所述二极管D3的正极分别连接电感线圈L5101的另一端、电阻R9的另一端、电容C5的另一端、电容C6、电容C7、有极电容CE5的正极、静电保护元件ESD2的一端、PMI，所述电阻R10的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、有极电容CE5的负极、静电保护元件ESD2的另一端接GND。

3.根据权利要求1所述的车机平板自动开关机电路，其特征在于，所述自动开机单元包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C8、场效应管Q2，所述电容C8的一端分别连接电源BT4的第3脚、第4脚，所述电容C8的另一端连接电阻C5的一端，所述电阻R5的另一端分别连接电阻R4、场效应管Q2的基极，所述场效应管Q2的集电极连接电阻R6，所述场效应管Q2的发射极接GND，所述电阻R4的另一端接GND，所述电阻R6的另一端连接PMU。

4.根据权利要求1所述的车机平板自动开关机电路，其特征在于，所述自动关机单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、场效应管Q1，所述电阻R3的一端连接电源BT4的第3脚、第4脚，所述电阻R3的另一端分别连接电阻R1、场效应管Q1的基极，所述场效应管Q1的集电极分别连接电阻R2、CPU，所述场效应管Q1的发射极接GND，所述电阻R1的另一端接GND，所述电阻R2的另一端输出VREG_L5_1P8。

5.根据权利要求1所述的车机平板自动开关机电路，其特征在于，所述降压稳压器U1的型号为MP1484。

6.根据权利要求1所述的车机平板自动开关机电路，其特征在于，所述电源BT4的第3脚、第4脚为ACC接脚，所述电源BT4的第5脚、第6脚为AIN接脚。