CN220518219U - 一种基于车规级mcu的sbc模块产生内核电压供电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及供电电路技术领域，具体地说是一种基于车规级MCU的SBC模块产生内核电压供电电路，包括系统基础芯片SBC、MCU、降压芯片、电阻、电感、电容、车载电池，本实用新型同现有技术相比，利用系统基础芯片SBC闲置的引脚，通过外接降压芯片给车规级MCU内核供电，对原有电路的改动较小；系统基础芯片SBC与降压芯片具有相同开关频率，能够对MCU内核供电的电压进行实时监控，兼顾了转向系统ECU的EMC性能以及功能安全的需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及供电电路技术领域，具体地说是一种基于车规级MCU的SBC模块产生内核电压供电电路。
背景技术
正常情况下，一部分车规级MCU内核供电可以由MCU模块本身实现。但是还有部分车规级MCU没有专门给其内核供电的模块。
因此，需要设计一种基于车规级MCU的SBC模块产生内核电压供电电路，在给车规级MCU提供内核供电的同时，还能兼顾系统的EMC性能以及功能安全的需要。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种基于车规级MCU的SBC模块产生内核电压供电电路，在给车规级MCU提供内核供电的同时，还能兼顾系统的EMC性能以及功能安全的需要。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种基于车规级MCU的SBC模块产生内核电压供电电路，包括系统基础芯片SBC、MCU、降压芯片、电阻、电感、电容、车载电池，系统基础芯片SBC的电压输入引脚与车载电池的正极连接，系统基础芯片SBC的降压电源输出引脚与降压芯片的电压输入引脚连接，系统基础芯片SBC的EVC引脚与降压芯片的EN引脚连接，系统基础芯片SBC的SYN引脚与降压芯片的MODE/SYNC引脚连接，系统基础芯片SBC的VCI引脚分二路分别与电阻二的一端以及电阻三的一端连接，电阻二的另一端分四路分别与MCU的内核电压输入引脚、电容一的一端、电容二的一端以及电感的一端连接，电感的另一端与降压芯片的电压输出引脚连接，电阻三的另一端、电容一的另一端、电容二的另一端接地。
所述的降压芯片的COMP/FSET引脚串联电阻一后，接地。
所述的系统基础芯片SBC的电源输出引脚与MCU的电压输入引脚连接，系统基础芯片SBC的接地引脚、MCU的接地引脚接地。
所述的车载电池的负极接地。
所述的降压芯片为DC-DC直流稳压型开关电源，型号为TPS628502。
本实用新型同现有技术相比，利用系统基础芯片SBC闲置的引脚，通过外接降压芯片给车规级MCU内核供电，对原有电路的改动较小；系统基础芯片SBC与降压芯片具有相同开关频率，能够对MCU内核供电的电压进行实时监控，兼顾了转向系统ECU的EMC性能以及功能安全的需要。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
实施方式
现结合附图对本实用新型做进一步描述。
参见图1，本实用新型是一种基于车规级MCU的SBC模块产生内核电压供电电路，包括系统基础芯片SBC、MCU、降压芯片、电阻、电感、电容、车载电池，系统基础芯片SBC1的电压输入引脚与车载电池的正极连接，系统基础芯片SBC1的降压电源输出引脚与降压芯片2的电压输入引脚连接，系统基础芯片SBC1的EVC引脚与降压芯片2的EN引脚连接，系统基础芯片SBC1的SYN引脚与降压芯片2的MODE/SYNC引脚连接，系统基础芯片SBC1的VCI引脚分二路分别与电阻二R2的一端以及电阻三R3的一端连接，电阻二R2的另一端分四路分别与MCU3的内核电压输入引脚、电容一C1的一端、电容二C2的一端以及电感L1的一端连接，电感L1的另一端与降压芯片2的电压输出引脚连接，电阻三R3的另一端、电容一C1的另一端、电容二C2的另一端接地。系统基础芯片SBC1的电源输出引脚与MCU3的电压输入引脚连接，系统基础芯片SBC1的接地引脚、MCU3的接地引脚接地。车载电池的负极接地。
降压芯片2的COMP/FSET引脚串联电阻一R1后，接地。在ECU刚上电未刷软件时，同频功能未启用，降压芯片2会在小于0.1A的轻载状态时，启用内部PFM模式输出1.2V给MCU供电。8.2KΩ的电阻一R1使得降压芯片2在强制PWM模式时的开关频率也接近为2.2MHz，以使降压芯片2在ECU刷写软件前后的过渡更为平滑。
降压芯片2为DC-DC直流稳压型开关电源，型号为TPS628502。
系统基础芯片SBC1给降压芯片2提供一级电源输入，并能够实现系统基础芯片SBC1与降压芯片2同频功能。降压芯片2作为二级电源输入，为MCU3提供内核所需的供电。
本实用新型在工作时，当EPS上的ECU接通车载电池时，系统基础芯片SBC1开始给ECU上的各种芯片提供3.3V或者5V供电电源。系统基础芯片SBC1为降压芯片2提供5.8V的电压输入。
在MCU3没有完成初始化之前，降压芯片2工作在轻载模式，启动内部自带时钟，给MCU内核供电。降压芯片2的开关频率由硬件配置的下拉到地的电阻一R1决定，通过调节阻值使得此时降压芯片2的开关频率和同频的频率一致，以便在开启同频之后控制降压芯片2的开关频率更平滑过渡。
系统基础芯片SBC1的EVC引脚作为降压芯片2的使能输入，当MCU3完成初始化之后，系统基础芯片SBC1的SEC引脚被设置为拉低时，系统基础芯片SBC1的同频功能启用，降压芯片2接受到外部时钟，使系统基础芯片SBC1和降压芯片2的开关频率均为2.2MHZ，实现两级电源同频的功能，以改善系统的电磁兼容性。
由于系统基础芯片SBC1的VCI引脚本身可以对0.8V的电源电压进行监控。因此，将系统基础芯片SBC1的VCI引脚与降压芯片2的1.2V输出通过1:2分压电路相连，使得系统基础芯片SBC1能够实时对1.2V内核电压进行监控。一旦检测到内核供电电压出现如短路或者欠压过压等的异常现象发生时，异常电压可由系统基础芯片SBC1的VCI引脚检测到，系统基础芯片SBC1通过切断给降压芯片2的使能输出，来实现对MCU以及EPS系统的保护，以满足系统功能安全的要求。
本实用新型利用系统基础芯片SBC闲置的引脚，通过外接降压芯片给车规级MCU内核供电，对原有电路的改动较小；系统基础芯片SBC与降压芯片具有相同开关频率，能够对MCU内核供电的电压进行实时监控，兼顾了转向系统ECU的EMC性能以及功能安全的需要。
Claims (5)
1.一种基于车规级MCU的SBC模块产生内核电压供电电路，包括系统基础芯片SBC、MCU、降压芯片、电阻、电感、电容、车载电池，其特征在于：系统基础芯片SBC（1）的电压输入引脚与车载电池的正极连接，系统基础芯片SBC（1）的降压电源输出引脚与降压芯片（2）的电压输入引脚连接，系统基础芯片SBC（1）的EVC引脚与降压芯片（2）的EN引脚连接，系统基础芯片SBC（1）的SYN引脚与降压芯片（2）的MODE/SYNC引脚连接，系统基础芯片SBC（1）的VCI引脚分二路分别与电阻二（R2）的一端以及电阻三（R3）的一端连接，电阻二（R2）的另一端分四路分别与MCU（3）的内核电压输入引脚、电容一（C1）的一端、电容二（C2）的一端以及电感（L1）的一端连接，电感（L1）的另一端与降压芯片（2）的电压输出引脚连接，电阻三（R3）的另一端、电容一（C1）的另一端、电容二（C2）的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的一种基于车规级MCU的SBC模块产生内核电压供电电路，其特征在于：所述的降压芯片（2）的COMP/FSET引脚串联电阻一（R1）后，接地。
3.根据权利要求1所述的一种基于车规级MCU的SBC模块产生内核电压供电电路，其特征在于：所述的系统基础芯片SBC（1）的电源输出引脚与MCU（3）的电压输入引脚连接，系统基础芯片SBC（1）的接地引脚、MCU（3）的接地引脚接地。
4.根据权利要求1所述的一种基于车规级MCU的SBC模块产生内核电压供电电路，其特征在于：所述的车载电池的负极接地。
5.根据权利要求1所述的一种基于车规级MCU的SBC模块产生内核电压供电电路，其特征在于：所述的降压芯片（2）为DC-DC直流稳压型开关电源，型号为TPS628502。
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