CN211905508U - 一种汽车点火电压信号检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种汽车点火电压信号检测电路，包括相互连接的参考电压阀值设置模块和比较判断模块，所述参考电压阀值设置模块用于设定汽车点火后输出的正常工作电压范围，即比较判断模块的电压门限，所述电压门限在第一门限电压值与第二门限电压值之间；所述比较判断模块用于将待测输入信号与门限电压值比较，当输入信号在门限电压范围内时输出高电平信号，表示打火信号正常；当输入信号低于第一门限电压值或者高于第二门限电压值时，输出低电平信号，表示发动机点火电压异常。本实用新型比较判断模块的阀值可调，可根据待测信号调节其范围，故可兼容多种电平值范围的检测，电路具有灵活高效的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电压信号检测技术领域，具体是一种汽车点火电压信号检测电路。
背景技术
目前本产品上用于检测蓄电池电压的电路通过分压电阻给三极管的基极提供高于0.7V的电压即三极管处于导通状态，来判断IGN(Ignition Switch，点火开关)的电源是否有电，只能判断IGN电源大于一定值时表示发动机打火状态，并不能给出一个正常工作电压范围。当发动机打火电压范围高于一定值时并不能检测出来，而当发动机发动之后的电压高于一定值时是属于工作异常的，当前的电路无法检测出来，给发动机打火电压检测带来诸多不便。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种汽车点火电压信号检测电路，在打火电路电压过高时可以检测出来，当电压超过正常工作电压范围时输出低电平表示点火电压异常，结构简单实用。
为实现该目的，本实用新型提供一种汽车点火电压信号检测电路，包括相互连接的参考电压阀值设置模块和比较判断模块，所述参考电压阀值设置模块用于设定汽车点火后输出的正常工作电压范围，即比较判断模块的电压门限，所述电压门限在第一门限电压值与第二门限电压值之间；所述比较判断模块用于将待测输入信号与门限电压值比较，当输入信号在门限电压范围内时输出高电平信号，表示打火信号正常；当输入信号低于第一门限电压值或者高于第二门限电压值时，输出低电平信号，表示发动机点火电压异常。
进一步的，所述参考电压设定模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻，所述比较判断模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电压比较器和第二电压比较器；
所述第一电阻的一端连接电源，另一端连接第二电阻的一端和第一电压比较器的同相端，第二电阻的另一端连接第三电阻一端与第二电压比较器反相端，第三电阻的另一端接地；
第四电阻的一端接输入信号端和第五电阻的一端，另一端接地，第五电阻的一端接第四电阻，另一端接第一电压比较器的反相端与第二电压比较器的同相端，第六电阻的一端接上拉电源，另一端接第一电压比较器的输出端与第二电压比较器的输出端，即输出信号端。
进一步的，第一电压比较器和第二电压比较器均采用集电极输出型的电压比较器芯片。
进一步的，所述参考电压阀值设置模块根据需要调节第一电阻、第二电阻、第三电阻的阻值来调整第一门限电压值与第二门限电压值的大小。
本实用新型与现有技术方案相比具有以下优点：
(1)由于比较判断模块的电压门限可调，可根据待测信号调节其范围，故可兼容多种电平值范围的检测，使得本实用新型的应用范围更广更灵活；
(2)由于本实用新型用于检测汽车点火电压的最低到最高的电压范围，故对打火电路电压过高时可以检测出来，当电压超过正常工作电压范围时输出低电平表示点火电压异常。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理框图；
图2是本实用新型的电路结构图。
图中：1—参考电压阀值设置模块，2—比较判断模块，R1—第一电阻，R2—第二电阻，R3—第三电阻，R4—第二电阻，R5—第五电阻，R6—第六电阻，U1A—第一电压比较器，U1B—第二电压比较器，VCC—工作电源，VL—上拉电源。
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，将结合以下附图及案例对本实用新型进行详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用于介绍本实用新型，并不仅仅限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本实用新型汽车点火电压信号检测电路包括相互连接的参考电压阀值设置模块1和比较判断模块2，所述参考电压阀值设置模块1用于设定汽车点火后输出的正常工作电压范围，即比较判断模块2的电压门限，所述电压门限在第一门限电压值V1与第二门限电压值V2之间；所述比较判断模块2用于将待测输入信号与门限电压值比较，当输入信号在门限电压范围内时输出高电平信号，表示打火信号正常；当输入信号低于第一门限电压值V1或者高于第二门限电压值V2时，输出低电平信号，此时表示发动机点火电压异常。
如图2所示，所述参考电压设定模块1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3，所述比较判断模块包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电压比较器U1A和第二电压比较器U1B。
所述第一电阻R1的一端连接工作电源VCC，另一端连接第二电阻R2的一端和第一电压比较器R1的同相端，第二电阻R2的另一端连接第三电阻R3一端与第二电压比较器U1B反相端，第三电阻R3的另一端接地。
第四电阻R4的一端接输入信号端INPUT和第五电阻R5的一端，另一端接地，保证了在没有输入信号时输入信号为确定的低电平输入。第五电阻R5的一端接第四电阻R4，另一端接第一电压比较器U1A的反相端与第二电压比较器U1B的同相端，第六电阻R6的一端接上拉电源VL，另一端接第一电压比较器U1A的输出端与第二电压比较器U1B的输出端，即输出信号端OUTPUT。待测开关量信号从输入信号端INPUT输入，测试结果从输出信号端OUTPUT输出。
本实施例中，电压比较器(U1A、U1B)采用集电极输出型的电压比较器芯片。工作电源VCC通过第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3分压，将第一门限电压值V1输入给第二电压比较器U1B的反相端，将第二门限电压值V2输入给第一电压比较器U1A的同相端，且V1小于V2。
本实施例中，VCC设为24V，VL设为5V，VL与MCU工作电压一致。
本实用新型工作原理如下：
当输入信号端INPUT悬空，无信号输入时，因为有下拉电阻(即第四电阻R4)的作用，输入为低电平，此时输出信号端OUTPUT电平为低电平，逻辑值为“0”；当输入信号端INPUT有低电平信号输入时，因为第二电压比较器U1B输出为0V，此时输出端口OUTPUT电平为低电平，逻辑值为“0”；当输入端口INPUT电压小于第一门限电压值V1或者大于第二门限电压值V2的电压时，此时第一电压比较器U1A和第二电压比较器U1B的输出均为0，因此输出逻辑值为“0”；当输入端口INPUT电压在阀值范围V1-V2电压范围内(乘用车汽车电子中V1-V2设为9-16V)，此时第一电压比较器U1A和第二电压比较器U1B的输出均为1，输出上拉电平VL，输出逻辑值为“1”，即高电平5V。即所述比较判断模块2接收待测输入信号，输出上拉电平VL或低电平信号；输出上拉电平VL表示检测电路检测到的电压范围在V1-V2之间，输出低电平信号表示检测电路接收到的信号电平无输入或者输入信号大于V2或者输入信号小于V1，属于电压异常范围。
本实用新型实施例中开关量检测电路的输入输出逻辑关系如表1所示：
表1
| 输入电压信号INPUT | 输出电压信号OUTPUT |
| 无输入 | 0V(低电平信号) |
| VIN<V1或VIN>V2 | 0V(低电平信号) |
| V1<VIN<V2 | 5V(高电平信号) |
本实施例中，比较判断模块的参考门限电压为V1和V2，当无输入或者输入电压VIN<V1或者VIN>V2输出为低电平信号，当输入电压VIN在输入范围V1<VIN<V2时输出高电平信号。
在电路正常工作情况下：
电压比较器U1A同相端电压值为：
V2＝VCC×(R2+R3)/(R1+R2+R3)
电压比较器U1B反相端电压值为：
V1＝VCC×R3/(R1+R2+R3)
通过调节R1、R2、R3的阻值，可以调节比较判断模块的参考电压V1和V2的门限值。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种汽车点火电压信号检测电路，其特征在于：包括相互连接的参考电压阀值设置模块和比较判断模块，所述参考电压阀值设置模块用于设定汽车点火后输出的正常工作电压范围，即比较判断模块的电压门限，所述电压门限在第一门限电压值与第二门限电压值之间；所述比较判断模块用于将待测输入信号与门限电压值比较，当输入信号在门限电压范围内时输出高电平信号，表示打火信号正常；当输入信号低于第一门限电压值或者高于第二门限电压值时，输出低电平信号，表示发动机点火电压异常。
2.如权利要求1所述的汽车点火电压信号检测电路，其特征在于：所述参考电压设定模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻，所述比较判断模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电压比较器和第二电压比较器；
所述第一电阻的一端连接工作电源，另一端连接第二电阻的一端和第一电压比较器的同相端，第二电阻的另一端连接第三电阻一端与第二电压比较器反相端，第三电阻的另一端接地；
第四电阻的一端接输入信号端和第五电阻的一端，另一端接地，第五电阻的一端接第四电阻，另一端接第一电压比较器的反相端与第二电压比较器的同相端，第六电阻的一端接上拉电源，另一端接第一电压比较器的输出端与第二电压比较器的输出端，即输出信号端。
3.如权利要求1所述的汽车点火电压信号检测电路，其特征在于：第一电压比较器和第二电压比较器均采用集电极输出型的电压比较器芯片。
4.如权利要求1所述的汽车点火电压信号检测电路，其特征在于：所述参考电压阀值设置模块根据需要调节第一电阻、第二电阻、第三电阻的阻值来调整第一门限电压值与第二门限电压值的大小。
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Publications (1)
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2020
- 2020-03-06 CN CN202020267397.1U patent/CN211905508U/zh active Active
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