CN219164270U - 一种cp唤醒电路和车载充电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种CP唤醒电路和车载充电机。该CP唤醒电路具体包括：信号产生电路、泄放电路和锁存器。在该CP唤醒电路中，当该CP唤醒电路所处车载充电机中的控制器上电初始化时，该控制器控制锁存器复位，此时锁存器的输出使得第二受控开关处于断路状态，由于锁存器具有锁存功能，所以此后控制器不参与控制，锁存器的输出可以维持第二受控开关的断路状态；另外，由于第二受控开关处于断路状态，所以不会将CP信号的电平钳制，从而第一受控开关可以根据CP信号唤醒该车载充电机；由上述可知，车载充电机的控制器并未参与其自身唤醒过程，因此车载充电机的控制器在其休眠时也处于休眠状态，从而降低了车载充电机在休眠时的功耗。

Description

一种CP唤醒电路和车载充电机

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种CP唤醒电路和车载充电机。

背景技术

目前，在车载充电机中的辅助电源休眠、DSP进入低功耗模式后，即车载充电机休眠后，DSP仍然会采样CP信号并参与到辅助电源的唤醒休眠过程中，从而导致车载充电机在休眠时的功耗仍然较高。

因此，如何降低车载充电机在休眠时的功耗，是亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种CP唤醒电路和车载充电机，以降低车载充电机在休眠时的功耗。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本申请一方面提供一种CP唤醒电路，包括：第一受控开关、第二受控开关、锁存器和三个电阻；其中：

所述第一受控开关的输入端与第一电阻的一端相连，连接点与车载充电机中的辅助电源的唤醒端相连；

所述第一电阻的另一端与供电电源相连；

所述第一受控开关的输出端接地，所述第一受控开关的控制端通过第二电阻接收CP信号；

所述第二受控开关的第一端通过第三电阻与所述第一受控开关的控制端相连，所述第二受控开关的第二端接地或者与所述供电电源相连，所述第二受控开关的控制端与所述锁存器的输出端相连；

所述锁存器的输入端与所述车载充电机中的控制器相连。

可选的，还包括：单稳态电路；其中：

所述单稳态电路的输入端通过所述第二电阻接收所述CP信号；

所述单稳态电路的输出端与所述第一受控开关的控制端相连。

可选的，若所单稳态电路在所述CP信号出现上升沿时翻转到暂态，则所述单稳态电路，包括：第一电容和第四电阻；其中：

所述第一电容的一端通过所述第二电阻接收所述CP信号；

所述第一电容的另一端与所述第四电阻的一端相连，连接点与所述第一受控开关的控制端相连；

所述第四电阻的另一端接地。

可选的，所述第一受控开关，包括：第一开关管；其中：

所述第一开关管的输入端作为所述第一受控开关的输入端，所述第一开关管的输出端作为所述第一受控开关的输出端，所述第一开关管的控制端作为所述第一受控开关的控制端。

可选的，所述第一受控开关，还包括：过压保护电路；其中：

所述过压保护电路并联在所述第一开关管的控制端与所述第一开关管的输出端之间，或者，并联在所述第一开关管的控制端与所述第一开关管的输入端之间。

可选的，所述第一开关管为MOS管、IGBT或者三极管。

可选的，所述第二受控开关，包括：第二开关管和两个电阻；其中：

第五电阻的一端与第六电阻的一端相连，连接点与所述第二开关管的控制端相连；

所述第五电阻的另一端与所述锁存器的输出端相连；

所述第六电阻的另一端与所述第二开关管的输出端相连，连接点接地；

所述第二开关管的输入端通过所述第三电阻与所述第一受控开关的控制端相连。

可选的，所述第二受控开关，还包括：第二电容；其中：

所述第二电容与所述第六电阻并联连接。

可选的，所述第二开关管为MOS管、IGBT或者三极管。

可选的，所述锁存器为RS锁存器。

本申请另一方面提供一种车载充电机，包括：控制器、辅助电源、充电单元和如本申请上一方面任一项所述的CP唤醒电路；其中：

所述辅助电源的输出端分别与所述充电单元中的驱动电路的电源端、所述控制器的电源端相连；

所述CP唤醒电路的输出端与所述辅助电源的唤醒端相连；

所述充电单元受控于所述控制器。

可选的，所述充电单元的交流侧集成为充电接口，与交流充电桩的充电枪相连；

或者，

所述充电单元的交流侧集成为便携式充电枪，与交流电源相连。

由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种CP唤醒电路，其具体包括：信号产生电路、泄放电路和锁存器。在该CP唤醒电路中，当该CP唤醒电路所处车载充电机中的控制器上电初始化时，该控制器控制锁存器复位，此时锁存器的输出使得第二受控开关处于断路状态，由于锁存器具有锁存功能，所以此后控制器不参与控制，锁存器的输出可以维持第二受控开关的断路状态；另外，由于第二受控开关处于断路状态，所以不会将CP信号的电平钳制，从而第一受控开关可以根据CP信号唤醒该车载充电机；由上述可知，车载充电机的控制器并未参与其自身唤醒过程，因此车载充电机的控制器在其休眠时也处于休眠状态，从而降低了车载充电机在休眠时的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1-图7分别为本申请实施例提供的CP唤醒电路的七种实施方式的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的车载充电机的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了降低车载充电机在休眠时的功耗，本申请实施例提供一种CP唤醒电路，其具体结构可参见图1，具体包括：第一受控开关10、第二受控开关20、锁存器30和三个电阻；各器件之间的连接关系具体如下所述：

第一受控开关10的输入端与第一电阻R1的一端相连，连接点与车载充电机中的辅助电源100的唤醒端相连；第一电阻R1的另一端与供电电源40相连；第一受控开关10的输出端接地，第一受控开关10的控制端通过第二电阻R2接收CP信号。

第二受控开关20的第一端通过第三电阻R3与第一受控开关10的控制端相连，第二受控开关20的第二端接地(图1中仅以第二受控开关20的第二端接地为例进行展示)或者与供电电源40相连，第二受控开关20的控制端与锁存器30的输出端相连。

锁存器30的输入端与车载充电机中的控制器相连；在实际应用中，如图1所示，锁存器30的电源端与供电电源40相连。

可选的，锁存器30可以为RS锁存器；在实际应用中，包括但不限于此，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

该CP唤醒电路的工作原理具体如下所述：

当车载充电机中的控制器上电初始时，控制器控制锁存器30复位，此时锁存器30的输出使得第二受控开关20处于断路状态，从而此时CP信号的电平没有被钳制。

需要说明的是，当锁存器30复位时，锁存器30的输出可以为低电平，也可以为高电平，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

之后，在控制器需要强制休眠前，控制器不会在对锁存器30的输出进行控制，因此在锁存器30的锁存功能下，此后锁存器30的输出保持不变，即CP信号的电平始终没有被钳制。

当CP信号的电平没有被钳制时，假设第一受控开关10在CP信号为高电平时处于通路状态，若CP信号为电平信号，比如12V的电平信号，则第一受控开关10始终处于通路状态，因此无法唤醒车载充电机；若CP信号为PWM信号，比如，电平为12V、频率为1K的PWM信号，则第一受控开关10根据CP信号，一会处于通路状态，一会处于断路状态，因此可以唤醒车载充电机。

假设第一受控开关10在CP信号为高电平时处于断路状态，若CP信号为电平信号，比如12V的电平信号，则第一受控开关10始终处于断路状态，因此无法唤醒车载充电机；若CP信号为PWM信号，比如，电平为12V、频率为1K的PWM信号，则第一受控开关10根据CP信号，一会处于通路状态，一会处于断路状态，因此可以唤醒车载充电机。

当控制器需要强制休眠时，控制器在自身休眠前控制锁存器30的输出跳变，此时锁存器30的输出使得第二受控开关20处于通路状态，从而此时CP信号的电平被钳制，即被钳制为高电平或者低电平，因此此时第一受控开关10处于通路状态或断路状态。

之后，在控制器再次上电初始化之前，控制器不会在对锁存器30的输出进行控制，因此在锁存器30的锁存功能下，此后锁存器30的输出保持不变，即CP信号的电平始终被钳制，从而第一受控开关10始终处于通路状态或断路状态，因此无法唤醒车载充电机，换言之，避免了重复唤醒车载充电机，保证了车载充电机的休眠。

由上述可知，车载充电机的控制器并未参与其自身的唤醒过程，因此车载充电机的控制器在其休眠时也处于休眠状态，从而降低了车载充电机在休眠时的功耗。

电路为纯硬件搭建，可靠性高，CP唤醒占空比能做到1％-99％范围内正常唤醒，整个唤醒电路方案的待机功耗只有锁存器30和CAN功能芯片的功耗，功耗非常低。成本方面只使用3普通电阻电容即可实现功能，比传统方案成本低。

本申请另一实施例提供的CP唤醒电路的另一种实施方式，此实施方式的具体结构如图2(图2仅在图1的基础上进行展示)所示，在上述实施方式的基础上，还包括：单稳态电路50；此器件与其他器件之间的连接关系具体如下所述：

单稳态电路50的输入端通过第二电阻R2接收CP信号，单稳态电路50的输出端与第一受控开关10的控制端相连。

在实际应用中，单稳态电路50是一种具有稳态和暂态两种工作状态的基本脉冲单元电路；具体而言，当没有CP信号触发时，单稳态电路50处于稳态，当存在CP信号触发下，单稳态电路50从稳态翻转到暂态，并且经过一段时间后，单稳态电路50又会自动返回到稳态。因此，无论外加信号是电平信号，还是PWM信号，比如，电平为12V、频率为1K的PWM信号，单稳态电路50的输出均为脉冲信号。

当CP信号为电平信号时，比如，12V的电平信号，只有在刚接收到CP信号时，单稳态电路50会翻转到暂态，在一段时间后，单稳态电路50就会稳定在稳态，从而此时单稳态电路50所输出的信号的电平近似保持不变，因此此时第一受控开关10近似始终处于通路状态或断路状态，进而无法唤醒车载充电机。

当CP信号为PWM信号时，比如，电平为12V、频率为1K的PWM信号，由于PWM信号存在多个上升沿或下降沿，所以单稳态电路50每个一段时间就会翻转到暂态，因此单稳态电路50所输出的信号也同样存在多个上升沿或下降沿，从而第一受控开关10交替处于通路状态或断路状态，进而可以唤醒车载充电机。

在此实施方式中，增加单稳态电路50后，CP信号为占空比为1％～99％的PWM信号时，第一受控开关10均可正常唤醒车载充电机，从而提高了该CP唤醒电路的唤醒可靠性。

本实施例提供单稳态电路50的一种具体实施方式，其具体结构如图3(图3仅在图2的基础上进行展示)所示，此实施方式适用于单稳态电路50在CP信号出现上升沿时翻转到暂态的情况，此实施方式具体包括：第一电容C1和第四电阻R4；各器件之间的连接关系具体如下所述：

第一电容C1的一端通过第二电阻R2接收CP信号；第一电容C1的另一端与第四电阻R4的一端相连，连接点与第一受控开关10的控制端相连；第四电阻R4的另一端接地。

上述仅为单稳态电路50的一种具体实施方式，在实际应用中，包括但不限于此，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

本申请另一实施例还提供第一受控开关10的具体实施方式，此实施方式的具体结构如图4(图4仅在图3的基础上进行展示)所示，具体包括：第一开关管Q1；此器件与其他器件之间的连接关系具体如下所述：

第一开关管Q1的输入端作为第一受控开关10的输入端，第一开关管Q1的输出端作为第一受控开关10的输出端，第一开关管Q1的控制端作为第一受控开关10的控制端。

可选的，第一开关管Q1可以为MOS管，也可以为IGBT，还可以为三极管，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

本实施例还提供第一受控开关10的另一种具体实施方式，此实施方式的具体结构如图5(图5仅在图4的基础上进行展示)所示，此实施方式在上述实施方式的基础上，还包括：过压保护电路11；此器件与其他器件之间的连接关系具体如下所述：

若第一开关管Q1为N型管，则过压保护电路11并联在第一开关管Q1的控制端和第一开关管Q1的输出端之间；若第一开关管Q1为P型管，则过压保护电路11并联在第一开关管Q1的控制端和第一开关管Q1的输入端之间。

可选的，过压保护电路11可以由多个稳压二极管同向串联(图5中仅以一个稳压二极管Z为例进行展示)，形成的串联支路反向并联在第一开关管Q1的控制端和第一开关管Q1的输出端之间，或者，反向并联在第一开关管Q1的控制端和第一开关管Q1的输入端之间；在实际应用中，包括但不限于此，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

在此实施方式中，通过设置过压保护电路11，可以防止第一开关管Q1的控制端与输出端之间，或者，第一开关管Q1的控制端与输入端之间的电压过大而对第一开关管Q1造成损坏，从而提高了CP唤醒电路的安全性能。

本申请另一实施例还提供第二受控开关20的具体实施方式，此实施方式的具体结构如图6(图6仅在图5的基础上进行展示)所示，具体包括：第二开关管Q2和两个电阻；各器件之间的连接关系具体如下所述：

第五电阻R5的一端与第六电阻R6的一端相连，连接点与第二开关管Q2的控制端相连；第五电阻R5的另一端与锁存器30的输出端相连；第六电阻R6的另一端与第二开关管Q2的输出端相连，连接点接地；第二开关管Q2的输入端通过第三电阻R3与第一受控开关10的控制端相连。

可选的，第二开关管Q2可以为MOS管，也可以为IGBT，还可以为三极管，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。

本实施例还提供第二受控开关20的另一种具体实施方式，此实施方式的具体结构如图7(图7仅在图6的基础上进行展示)所示，此实施方式在上述实施方式的基础上，还包括：第二电容C2；其中，第二电容C2与第六电阻R6并联连接，用于滤除杂波。

本申请另一实施例提供一种车载充电机，其具体结构如图8所示，具体包括：辅助电源100、控制器200、充电单元300和如上述实施例提供的CP唤醒电路400；各器件之间的连接关系具体如下所述：

辅助电源100的输出端分别与充电单元300中的驱动电路的电源端、控制器200的电源端相连；CP唤醒电路400的输出端与辅助电源100的唤醒端相连；充电单元300受控于控制器200。

可选的，充电单元300的交流侧可以集成为充电接口，与交流充电桩的充电枪相连；充电单元300的交流侧也可以集成为便携式充电枪，与交流电源相连；此处不做具体限定，均在本申请的保护范围内，可视具体情况而定。

需要说明的是，上述两种实施方式所采用的唤醒逻辑均与现有技术相同，此处不再赘述，可参见现有技术。

对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (12)

1.一种CP唤醒电路，其特征在于，包括：第一受控开关、第二受控开关、锁存器和三个电阻；其中：

所述第一受控开关的输入端与第一电阻的一端相连，连接点与车载充电机中的辅助电源的唤醒端相连；

所述第一电阻的另一端与供电电源相连；

所述第一受控开关的输出端接地，所述第一受控开关的控制端通过第二电阻接收CP信号；

所述第二受控开关的第一端通过第三电阻与所述第一受控开关的控制端相连，所述第二受控开关的第二端接地或者与所述供电电源相连，所述第二受控开关的控制端与所述锁存器的输出端相连；

所述锁存器的输入端与所述车载充电机中的控制器相连。

2.根据权利要求1所述的CP唤醒电路，其特征在于，还包括：单稳态电路；其中：

所述单稳态电路的输入端通过所述第二电阻接收所述CP信号；

所述单稳态电路的输出端与所述第一受控开关的控制端相连。

3.根据权利要求2所述的CP唤醒电路，其特征在于，若所单稳态电路在所述CP信号出现上升沿时翻转到暂态，则所述单稳态电路，包括：第一电容和第四电阻；其中：

所述第一电容的一端通过所述第二电阻接收所述CP信号；

所述第一电容的另一端与所述第四电阻的一端相连，连接点与所述第一受控开关的控制端相连；

所述第四电阻的另一端接地。

4.根据权利要求1至3任一项所述的CP唤醒电路，其特征在于，所述第一受控开关，包括：第一开关管；其中：

所述第一开关管的输入端作为所述第一受控开关的输入端，所述第一开关管的输出端作为所述第一受控开关的输出端，所述第一开关管的控制端作为所述第一受控开关的控制端。

5.根据权利要求4所述的CP唤醒电路，其特征在于，所述第一受控开关，还包括：过压保护电路；其中：

所述过压保护电路并联在所述第一开关管的控制端与所述第一开关管的输出端之间，或者，并联在所述第一开关管的控制端与所述第一开关管的输入端之间。

6.根据权利要求4所述的CP唤醒电路，其特征在于，所述第一开关管为MOS管、IGBT或者三极管。

7.根据权利要求1至3任一项所述的CP唤醒电路，其特征在于，所述第二受控开关，包括：第二开关管和两个电阻；其中：

第五电阻的一端与第六电阻的一端相连，连接点与所述第二开关管的控制端相连；

所述第五电阻的另一端与所述锁存器的输出端相连；

所述第六电阻的另一端与所述第二开关管的输出端相连，连接点接地；

所述第二开关管的输入端通过所述第三电阻与所述第一受控开关的控制端相连。

8.根据权利要求7所述的CP唤醒电路，其特征在于，所述第二受控开关，还包括：第二电容；其中：

所述第二电容与所述第六电阻并联连接。

9.根据权利要求7所述的CP唤醒电路，其特征在于，所述第二开关管为MOS管、IGBT或者三极管。

10.根据权利要求1至3任一项所述的CP唤醒电路，其特征在于，所述锁存器为RS锁存器。

11.一种车载充电机，其特征在于，包括：控制器、辅助电源、充电单元和如权利要求1至10任一项所述的CP唤醒电路；其中：

所述辅助电源的输出端分别与所述充电单元中的驱动电路的电源端、所述控制器的电源端相连；

所述CP唤醒电路的输出端与所述辅助电源的唤醒端相连；

所述充电单元受控于所述控制器。

12.根据权利要求11所述的车载充电机，其特征在于，所述充电单元的交流侧集成为充电接口，与交流充电桩的充电枪相连；

或者，

所述充电单元的交流侧集成为便携式充电枪，与交流电源相连。

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