電子負(fù)載檢測電路及具有電子負(fù)載檢測功能的控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及車載控制技術(shù)，具體而言，涉及一種電子負(fù)載檢測電路及具有電 子負(fù)載檢測功能的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 微控制器（MCU，Micro Control Unit)作為車載控制系統(tǒng)內(nèi)部運算和處理的核心， 也遍布電機、車燈、懸掛、氣囊、門控和音響等幾十種次系統(tǒng)（Sub-System)中。由于汽車作 為高速交通工具承載了對用戶生命安全的保障，同時汽車經(jīng)常工作在十分惡劣的環(huán)境中， 其對內(nèi)部電子設(shè)備的可靠性要求要遠(yuǎn)高于一般性電子產(chǎn)品。因此汽車電子所用的MCU與一 般性產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)差異雖然并不很大，而一般的MCU產(chǎn)品由于可靠性不能符合廠商的要求而 并不能被選用，這也是汽車電子產(chǎn)品同一般性電子產(chǎn)品市場的區(qū)別之一。
[0003] 如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的車載控制系統(tǒng)包括MCU、執(zhí)行芯片1C、上拉電阻R1，以及在 C點通過插接件連接至車載控制系統(tǒng)的電子負(fù)載Ll。其中，執(zhí)行芯片IC的輸入端IN連接 至MCU的輸出端，執(zhí)行芯片IC的輸出端OUT連接至接地的電子負(fù)載Ll，執(zhí)行芯片IC的狀態(tài) 端ST連接至MCU的輸入端。上拉電阻Rl -端連接至上拉電壓VB，另一端連接于執(zhí)行芯片 IC的輸出端OUT與電子負(fù)載Ll之間。
[0004] 對于電子負(fù)載Ll，假如設(shè)計上，電子負(fù)載Ll的最大阻值應(yīng)該不超過30 Ω，但是由 于人為的錯誤，安裝了一個20Ω或更小阻值的電子負(fù)載L1。這種情況下，流過電子負(fù)載Ll 的電流就會比原本的設(shè)計值大。由于MCU并不知道這個情況，將會導(dǎo)致大電流持續(xù)的流經(jīng) 電子負(fù)載Ll至使執(zhí)行芯片IC和電子負(fù)載Ll損壞。
[0005] 如果發(fā)生異常情況，使得電子負(fù)載Ll的接插件短接到地，短接到電源或者開路 (OPEN)的情況下，執(zhí)行芯片IC內(nèi)部的監(jiān)控電路可以區(qū)分電子負(fù)載Ll短接到地的錯誤和短 接到電源或開路錯誤，但是執(zhí)行芯片IC無法區(qū)分短接到電子負(fù)載Ll是短接到電源還是開 路的狀態(tài)，不利于MCU判斷外部究竟是何種錯誤，也無法發(fā)出正確的邏輯指令。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型的主要目的在于提供一種電子負(fù)載檢測電路及具有電子負(fù)載檢測功 能的控制系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，可以檢測電子負(fù)載的情況并能及時關(guān)斷電路， 電路通過價格便宜的元器件實現(xiàn)，可以降低電路成本的同時，還可以滿足各種檢測目的，還 可以很好的抑制溫度所產(chǎn)生的靜態(tài)工作點的漂移。
[0007] 根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種電子負(fù)載檢測電路。所述電子負(fù)載檢測 電路用于包括微控制器和執(zhí)行芯片的控制系統(tǒng)。所述微控制器、執(zhí)行芯片與一電子負(fù)載依 次電性連接。所述電子負(fù)載檢測電路連接于執(zhí)行芯片與電子負(fù)載之間。所述電子負(fù)載檢測 電路包括電流源回路和監(jiān)控回路。所述電流源回路連接于執(zhí)行芯片和電子負(fù)載之間。監(jiān)控 回路一端連接至執(zhí)行芯片的輸出端，另一端連接至微控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換端。微控制器接收 監(jiān)控電路輸出的電壓信號，并發(fā)送指令至執(zhí)行芯片，執(zhí)行芯片根據(jù)微控制器的指令對電子 負(fù)載進行開關(guān)控制。
[0008] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述執(zhí)行芯片的輸入端口及狀態(tài)信號端口分別與微控 制器的輸入輸出端口連接，執(zhí)行芯片的輸出端與電子負(fù)載的一端連接，電子負(fù)載另一端接 地。
[0009] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述電流源回路包括一鏡像電流源回路。
[0010] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述電流源回路包括第一三極管、第二三極管、第三三 極管、第一電阻及第四電阻，其中，第一三極管、第二三極管、第三三極管性能相同。
[0011] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述第一三極管、第二三極管、第三三極管均為PNP 管。
[0012] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述第一三極管的發(fā)射極與第二三極管的發(fā)射極相連 接后再接至上拉電壓，第一三極管的基極與第二三極管的基極相連接，第二三極管的集電 極與第三三極管的發(fā)射極連接，第一三極管的基極與第二三極管的基極之間的第一節(jié)點連 接至第二三極管的集電極與第三三極管的發(fā)射極之間的第二節(jié)點，第三三極管的基極與 第一三極管的集電極連接之后進一步連接至第四電阻的一端，第四電阻的另一端接地；第 三三極管的集電極連接至執(zhí)行芯片的輸出端。
[0013] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述第一電阻一端連接至上拉電壓，另一端連接于第 三三極管的集電極與執(zhí)行芯片的輸出端之間；所述電子負(fù)載一端接地，另一端連接至第 三三極管的集電極；其中，電子負(fù)載與第三三極管的集電極之間具有一第三節(jié)點。
[0014] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述監(jiān)控回路包括第二電阻及第三電阻，所述第二電 阻一端連接至執(zhí)行芯片的輸出端，第二電阻另一端與接地的第三電阻串聯(lián)，所述第一電阻 和第二電阻之間具且第四節(jié)點，該第四節(jié)點連接至微控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換端。
[0015] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述監(jiān)控回路進一步包括一電容，所述電容與第三電 阻并聯(lián)連接。
[0016] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述第四節(jié)點的電壓隨電子負(fù)載的電阻值變化而變 化，微控制器根據(jù)第四節(jié)點的電壓大小判斷電子負(fù)載的工作狀態(tài)。
[0017] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述電子負(fù)載的工作狀態(tài)包括阻值較小、開路、短接到 電源及短接到地。
[0018] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，微控制器包括比較電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述微控制 器根據(jù)第四節(jié)點的電壓大小發(fā)送控制指令至所述執(zhí)行芯片，所述執(zhí)行芯片根據(jù)從微控制器 接收到的指令對電子負(fù)載進行控制，其中，所述執(zhí)行芯片包括物理開關(guān)或電子開關(guān)元件。
[0019] 根據(jù)本實用新型的一個方面，還提供了一種控制系統(tǒng)，其包括電性連接的微控制 器和執(zhí)行芯片，所述微控制器、執(zhí)行芯片與一電子負(fù)載依次電性連接，所述控制系統(tǒng)進一步 包括上述的電子負(fù)載檢測電路。
[0020] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述控制系統(tǒng)為車載控制系統(tǒng)。
[0021] 作為一種可選的實現(xiàn)方案，所述電子負(fù)載通過設(shè)于第三節(jié)點的插接件連接至控制 系統(tǒng)。
[0022] 本實用新型所述的電子負(fù)載檢測電路及控制系統(tǒng)利用追加的電流源回路和監(jiān)控 回路，可以檢測電子負(fù)載的情況并能及時關(guān)斷電路；也可以檢測電子負(fù)載開路、短接到地或 短接到電源的故障。此外，還可以檢測到電子負(fù)載的當(dāng)前大小是多少，且可以通知微控制器 讓其關(guān)斷電子負(fù)載，保障電路安全。進一步地，由于電路中采用半導(dǎo)體分立器件，價格比較 便宜，且可以不再需要使用帶有監(jiān)控回路的芯片，可以降低電路成本的同時，還可以滿足各 種檢測目的。由于電流源回路采用了共基極電路，可以很好的抑制溫度所產(chǎn)生的靜態(tài)工作 點的漂移。
【附圖說明】
[0023] 此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部 分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本發(fā)肯的不當(dāng) 限定。在附圖中：
[0024] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的控制系統(tǒng)的電路圖；及
[0025] 圖2是本實用新型較佳實施例的具有電子負(fù)載檢測功能的控制系統(tǒng)的電路圖。
【具體實施方式】
[0026] 下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。需要說明的是，在不沖 突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0027] 請參閱圖2,本實用新型所述的控制系統(tǒng)包括MCU1、執(zhí)行芯片2、包括電流源回路3 和監(jiān)控回路4的電子負(fù)載檢測電路，該控制系統(tǒng)與電子負(fù)載Ll電性連接以對電子負(fù)載Ll 進行控制。其中，執(zhí)行芯片2的輸入端口 IN及狀態(tài)信號端口 ST分別與MC