CN208226561U - 一种汽车电子控制单元的驱动保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种汽车电子控制单元的驱动保护电路，包括：与外部负载相连接的负载连接节点；与汽车电子控制单元相连接并传输其输出的控制信号的驱动连接节点；与负载连接节点和驱动连接节点相连接，并在控制信号下导通而使外部负载的电流流过的电流通路；与负载连接节点和驱动连接节点相连接，并在控制信号下延迟导通且当负载连接节点的电压超过预设值时输出动作信号的控制通路；与电流通路和控制通路相连接，并在动作信号下使电流通路断开的保护通路。本实用新型能够保护汽车电子控制单元不受外部负载的影响，进而实现过流保护、过压保护、ESD保护和诊断反馈等功能。
Description
技术领域
本实用新型属于电子设备领域，具体涉及一种汽车上的电子控制单元（ECU）配套的驱动保护电路。
背景技术
汽车电子控制单元（ECU）需要控制外部负载，如外部继电器、灯等，现有的汽车电子控制单元由于无配套的保护电路，容易收到外部负载的影响，当外部负载出现过流或过压等状况时，甚至可能造成汽车电子控制单元损坏。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够有效保护汽车电子控制单元免受外部负载影响的驱动保护电路。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种汽车电子控制单元的驱动保护电路，与汽车电子控制单元和其控制的外部负载相连接，所述汽车电子控制单元的驱动保护电路包括：
与所述外部负载相连接的负载连接节点；
与所述汽车电子控制单元相连接并传输其输出的控制信号的驱动连接节点；
与所述负载连接节点和所述驱动连接节点相连接，并在所述控制信号下导通而使所述外部负载的电流流过的电流通路；
与所述负载连接节点和所述驱动连接节点相连接，并在所述控制信号下延迟导通且当所述负载连接节点的电压超过预设值时输出动作信号的控制通路；
与所述电流通路和所述控制通路相连接，并在所述动作信号下使所述电流通路断开的保护通路。
优选的，所述电流通路包括在所述控制信号下导通的第一三极管和输出电阻，所述第一三极管的基极与所述驱动连接节点相连接，所述第一三极管的集电极与所述负载连接节点相连接，所述第一三极管的发射极与所述输出电阻的一端相连接，所述输出电阻的另一端接地。
优选的，所述控制通路包括若干个串联于所述负载连接节点与地之间的分压电阻和第二三极管，所述第二三极管的集电极和发射极串联于相邻两个所述分压电阻之间，所述第二三极管的基极经延迟电路而与所述驱动连接节点相连接，所述第二三极管的发射极输出所述动作信号并与所述保护通路相连接。
优选的，所述延迟电路包括连接于所述第二三极管的基极与地之间的延迟电容。
优选的，所述保护通路包括第三三极管，所述第三三极管的基极与所述控制通路相连接并获得所述动作信号，所述第三三极管的集电极与所述驱动连接节点相连接，所述第三三极管的发射极接地。
优选的，所述驱动连接节点分别经输入电阻而分别与所述电流通路、所述控制通路相连接。
优选的，所述汽车电子控制单元经防反接二极管连接至所述驱动连接节点。
优选的，所述汽车电子控制单元的驱动保护电路还包括与所述负载连接节点和所述汽车电子控制单元相连接，并向所述汽车电子控制单元提供与所述负载连接节点的电压相关的检测信号的检测通路。
优选的，所述检测通路包括一端与所述负载连接节点相连接的第一检测电阻、与所述第一检测电阻相连接且另一端接地的第二检测电阻，所述第一检测电阻和所述第二检测电阻的连接点形成检测点并与所述汽车电子控制单元相连接。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型能够保护汽车电子控制单元不受外部负载的影响，进而实现过流保护、过压保护、ESD保护和诊断反馈等功能。
附图说明
附图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例一：一种与汽车电子控制单元和其控制的外部负载相连接的汽车电子控制单元的驱动保护电路，包括负载连接节点、驱动连接节点、电流通路、控制通路和保护通路。
负载连接节点与外部负载相连接。驱动连接节点与汽车电子控制单元相连接并传输其输出的控制信号。
电流通路与负载连接节点和驱动连接节点相连接，并能够在控制信号下导通而使外部负载的电流流过其中。
控制通路与负载连接节点和驱动连接节点相连接，并能够在控制信号下延迟导通，且当负载连接节点的电压超过预设值时输出动作信号。
保护通路与电流通路和控制通路相连接，并在动作信号下使电流通路断开。
基于以上方案，该汽车电子控制单元的驱动保护电路的原理为：汽车电子控制单元输出控制信号，该控制信号送入驱动连接节点，使得电流通路立即导通，此时外部负载中的电流流入电流通路中，外部负载正常工作，而控制通路随后导通。当外部负载发生异常时，负载连接节点的电流迅速加大或者电压迅速升高，使得控制通路输出动作信号给保护通路，保护通路在动作信号作用下使电流通路断开，从而实现保护功能。
该汽车电子控制单元的驱动保护电路的具体结构如附图1所示。
汽车电子控制单元由节点TP100经防反接二极管BAV70后连接至驱动连接节点TP142。而负载连接节点为TP137。
电流通路包括在控制信号下导通的第一三极管Q14和输出电阻R279。第一三极管Q14的基极形成节点TP143并经过输入电阻R275与驱动连接节点TP142相连接，第一三极管Q14的集电极与负载连接节点TP137相连接，第一三极管Q14的发射极与输出电阻R279的一端在节点TP146相连接，输出电阻R279的另一端接地。
控制通路包括若干个串联于负载连接节点与地之间的分压电阻（如两个分压电阻R272和R290）和第二三极管Q20。第二三极管Q20的集电极和发射极串联于相邻两个分压电阻R272和R290之间，第二三极管Q20的集电极形成节点TP149，第二三极管Q20的发射极形成控制通路的输出端而用于输出动作信号，其与保护通路相连接。第二三极管Q20的基极经延迟电路和输入电阻R285而与驱动连接节点TP142相连接。延迟电路包括连接于第二三极管Q20的基极与地之间的延迟电容C155。
保护通路包括第三三极管Q17，第三三极管Q17的基极与控制通路相连接并获得动作信号，第三三极管Q17的集电极也经输入电阻R275与驱动连接节点TP142相连接而实现与电流通路的连接，第三三极管Q17的发射极接地。
此外，该汽车电子控制单元的驱动保护电路还包括检测通路，检测通路与负载连接节点TP137和汽车电子控制单元相连接，并向汽车电子控制单元提供与负载连接节点TP137的电压相关的检测信号。例如，检测通路包括一端与负载连接节点TP137相连接的第一检测电阻R282、与第一检测电阻R282相连接且另一端接地的第二检测电阻R291，第一检测电阻R282和第二检测电阻R291的连接点形成检测点并与汽车电子控制单元相连接。
上述车电子控制单元的驱动保护电路的原理为：
汽车电子控制单元输出一个高电平至节点TP100成为控制信号，该控制信号使得第一三极管Q14导通，这样负载连接节点TP137的电压被拉低，外部负载的电流流过第一三极管Q14和输出电阻R279，外部负载正常工作。
当外部负载短路后，电流迅速增大，这时流过输出电阻R279的电流加大，抬高负载连接节点TP137的电压，这时由分压电阻R272和R290分压形成动作信号，当动作信号的电压大于第三三极管Q17的导通电压后，第三三极管Q17导通而使得第一三极管Q14关闭。这样即可保护电路避免其被烧毁。而当外部负载过流恢复后，电路又可以恢复正常。
当外部负载过压时，通过分压电阻R272和R290分压所得的电压大于第三三极管Q17的导通电压后，第三三极管Q17导通而使得第一三极管Q14关闭，从而保护电路避免其被烧毁。而当外部负载过压恢复后，电路又可以恢复正常。
在以上驱动保护电路中，控制通路较电流通路延迟导通，这样可以在驱动保护电路上电工作时，先导通电流通路而使外部负载的电流流经电流通路并拉低负载连接节点TP137的电压，避免控制电路立即导通而使保护通路动作。而当外部负载的电流流经电流通路后，再导通控制通路，即可使其正常发挥作用。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种汽车电子控制单元的驱动保护电路，与汽车电子控制单元和其控制的外部负载相连接，其特征在于：所述汽车电子控制单元的驱动保护电路包括：
与所述外部负载相连接的负载连接节点；
与所述汽车电子控制单元相连接并传输其输出的控制信号的驱动连接节点；
与所述负载连接节点和所述驱动连接节点相连接，并在所述控制信号下导通而使所述外部负载的电流流过的电流通路；
与所述负载连接节点和所述驱动连接节点相连接，并在所述控制信号下延迟导通且当所述负载连接节点的电压超过预设值时输出动作信号的控制通路；
与所述电流通路和所述控制通路相连接，并在所述动作信号下使所述电流通路断开的保护通路。
2.根据权利要求1所述的一种汽车电子控制单元的驱动保护电路，其特征在于：所述电流通路包括在所述控制信号下导通的第一三极管和输出电阻，所述第一三极管的基极与所述驱动连接节点相连接，所述第一三极管的集电极与所述负载连接节点相连接，所述第一三极管的发射极与所述输出电阻的一端相连接，所述输出电阻的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种汽车电子控制单元的驱动保护电路，其特征在于：所述控制通路包括若干个串联于所述负载连接节点与地之间的分压电阻和第二三极管，所述第二三极管的集电极和发射极串联于相邻两个所述分压电阻之间，所述第二三极管的基极经延迟电路而与所述驱动连接节点相连接，所述第二三极管的发射极输出所述动作信号并与所述保护通路相连接。
4.根据权利要求3所述的一种汽车电子控制单元的驱动保护电路，其特征在于：所述延迟电路包括连接于所述第二三极管的基极与地之间的延迟电容。
5.根据权利要求1所述的一种汽车电子控制单元的驱动保护电路，其特征在于：所述保护通路包括第三三极管，所述第三三极管的基极与所述控制通路相连接并获得所述动作信号，所述第三三极管的集电极与所述驱动连接节点相连接，所述第三三极管的发射极接地。
6.根据权利要求1所述的一种汽车电子控制单元的驱动保护电路，其特征在于：所述驱动连接节点分别经输入电阻而分别与所述电流通路、所述控制通路相连接。
7.根据权利要求1所述的一种汽车电子控制单元的驱动保护电路，其特征在于：所述汽车电子控制单元经防反接二极管连接至所述驱动连接节点。
8.根据权利要求1所述的一种汽车电子控制单元的驱动保护电路，其特征在于：所述汽车电子控制单元的驱动保护电路还包括与所述负载连接节点和所述汽车电子控制单元相连接，并向所述汽车电子控制单元提供与所述负载连接节点的电压相关的检测信号的检测通路。
9.根据权利要求8所述的一种汽车电子控制单元的驱动保护电路，其特征在于：所述检测通路包括一端与所述负载连接节点相连接的第一检测电阻、与所述第一检测电阻相连接且另一端接地的第二检测电阻，所述第一检测电阻和所述第二检测电阻的连接点形成检测点并与所述汽车电子控制单元相连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113067563A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-02 | 重庆智行者信息科技有限公司 | 一种pwm信号输出和诊断电路 |
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