專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低靜態(tài)電流的汽車(chē)數(shù)字式組合儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)數(shù)字式組合儀表，具體的說(shuō)是一種低靜態(tài)電流的汽車(chē)數(shù) 字式組合儀表，它基于24V汽車(chē)數(shù)字式組合儀表MCU休眠狀態(tài)下的低靜態(tài)電流控制電路。
背景技術(shù)：
目前，在汽車(chē)儀表電子化和數(shù)字化后，由于汽車(chē)儀表的指示均采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 的方式并檢測(cè)一定駐車(chē)狀態(tài)信息，對(duì)MCU要求在停車(chē)時(shí)保持休眠狀態(tài)。在休眠狀態(tài)下，仍將 有一定的電流產(chǎn)生，此電流將長(zhǎng)時(shí)間保持并將直接消耗汽車(chē)電瓶電源，如電流過(guò)大，會(huì)加速 消耗汽車(chē)電瓶電源，并最終導(dǎo)致汽車(chē)無(wú)法正常啟動(dòng)。為了解決這一問(wèn)題，整車(chē)廠對(duì)汽車(chē)儀表 提出了不同的靜態(tài)電流控制要求， 一般要求小于3mA，但隨著整車(chē)控制單元的增加，會(huì)有越 來(lái)越多的車(chē)載靜態(tài)電流產(chǎn)生的單元，系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)儀表的靜態(tài)電流也將會(huì)有更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是提供一種24V供電系統(tǒng)低靜態(tài)電流電源控制電路 的汽車(chē)數(shù)字式組合儀表，以達(dá)到正常工作狀態(tài)下的電源電壓供給和儀表MCU休眠狀態(tài)下的 電源電壓供給的目的。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該組合儀表包括低靜態(tài)電流電源控制電路I、
報(bào)警模塊n、里程模塊ni、采樣模塊iv、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊v、儀表Mcu。 所述的低靜態(tài)電流電源控制電路I包括24V點(diǎn)火電源、24V電瓶電源、開(kāi)關(guān)電源模
塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片供電端口、線性電源模塊、儀表MCU、啟動(dòng)/休眠供電回路，它還包括
一個(gè)單向控制回路，所述的單向控制回路一端連接開(kāi)關(guān)電源模塊的電源輸出端口和電機(jī)驅(qū)
動(dòng)芯片供電電源端口 ，另一端連接啟動(dòng)/休眠供電回路和線性電源模塊輸入端。 所述的單向控制回路中設(shè)置一個(gè)二極管Z6。 本實(shí)用新型由于采用上述方案具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果。 1、本實(shí)用新型針對(duì)目前車(chē)載儀表的使用環(huán)境，充分考慮了不同的電源電壓影響， 在目前普遍采用的前級(jí)開(kāi)關(guān)電源加車(chē)載專(zhuān)用線性電源的汽車(chē)儀表電源控制電路基礎(chǔ)上，在 開(kāi)關(guān)電源及線性電源間增設(shè)一個(gè)二極管，在二極管的正極端通過(guò)電阻分壓引出步進(jìn)電機(jī)的 驅(qū)動(dòng)芯片工作電源的汽車(chē)儀表電源控制電路。 2、本實(shí)用新型正常工作時(shí)通過(guò)開(kāi)關(guān)電源加線性電源的供電模式對(duì)儀表的MCU供 電，通過(guò)開(kāi)關(guān)電源輸出分壓的方式為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片供電，實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)儀表在不同車(chē)載 狀態(tài)下的正常供電，并可有效實(shí)現(xiàn)欠壓、過(guò)壓、反壓、過(guò)載等保護(hù)功能。 3、本實(shí)用新型在儀表MCU休眠狀態(tài)下，通過(guò)儀表MCU控制開(kāi)關(guān)電源斷開(kāi)，通過(guò)并接
的輸入與輸出端間的電阻R1供電回路為線性電源繼續(xù)提供必需的輸入電壓，保持線性電 源處于正常工作狀態(tài)，從而保證汽車(chē)儀表MCU休眠狀態(tài)下的電源電壓供給。同時(shí)，由于開(kāi)關(guān) 電源的關(guān)斷及二極管Z6的作用，可切斷步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片供電回路。此時(shí)，儀表的靜態(tài) 電流僅有來(lái)自?xún)x表MCU的休眠電流(最大約為100iiA)、線性電源芯片消耗的電流(最大約為200 i！ A)和開(kāi)關(guān)電源關(guān)斷狀態(tài)下的待機(jī)電流(最大約為300 A)，累計(jì)靜態(tài)電流將會(huì)大大 降低。 4、本實(shí)用新型和現(xiàn)有的技術(shù)相比在休眠時(shí)控制關(guān)斷功耗大的開(kāi)關(guān)電源模塊和步 進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片模塊功能，只保持為儀表MCU休眠供電的線性電壓模塊處于工作狀態(tài)，能 夠大大降低汽車(chē)儀表休眠狀態(tài)下整表的靜態(tài)工作電流，并通過(guò)合理配置電阻Rl調(diào)整可適 應(yīng)較大的電壓變化范圍。 5、本實(shí)用新型是采用了適應(yīng)車(chē)載環(huán)境下的開(kāi)關(guān)電源加線性電源的控制方式，通過(guò) 合理選擇電路元件參數(shù)，而將汽車(chē)儀表的靜態(tài)電流控制在1mA以下，從而減少了汽車(chē)儀表 系統(tǒng)靜態(tài)電流對(duì)電源的消耗。

圖1是一種低靜態(tài)電流的汽車(chē)數(shù)字式組合儀表整體結(jié)構(gòu)框圖。 圖2為本實(shí)用新型低靜態(tài)電流電源控制電路邏輯方框圖。 圖3為本實(shí)用新型低靜態(tài)電流電源控制電路電路原理圖。
具體實(shí)施方式
由圖1所示該組合儀表包括低靜態(tài)電流電源控制電路1、報(bào)警模塊11、里程模塊
ni、采樣模塊iv、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊v、儀表MCU(6)。 由附圖2、3所示所述的低靜態(tài)電流電源控制電路I包括24V點(diǎn)火電源1、24V電 瓶電源2、開(kāi)關(guān)電源模塊3、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片供電端口 4、線性電源模塊5、儀表MCU6、啟動(dòng) /休眠供電回路7，它還包括一個(gè)單向控制回路8，所述的單向控制回路8—端連接開(kāi)關(guān)電源 模塊3的電源輸出端口 9和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片供電電源端口 4，另一端連接啟動(dòng)/休眠供電回路 7和線性電源模塊輸入端10。 所述的單向控制回路8中設(shè)置一個(gè)二極管Z6。 本實(shí)用新型控制方法是在開(kāi)關(guān)電源模塊及線性電源模塊間增設(shè)一個(gè)二極管Z6，在 二極管Z6的正極端通過(guò)電阻R3分壓引出步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片工作電源，經(jīng)以上處理后，可在 休眠狀態(tài)時(shí)通過(guò)關(guān)斷功耗大的開(kāi)關(guān)電源模塊和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片模塊功能的方式，將儀表 工作的靜態(tài)電流控制在最小范圍內(nèi)。 所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片是由開(kāi)關(guān)電源輸出的12V電壓經(jīng)電阻R3分壓后供電。 在正常工作時(shí)，儀表檢測(cè)到點(diǎn)火電源打開(kāi)后，儀表MCU控制開(kāi)關(guān)電源啟動(dòng)，開(kāi)關(guān)電 源輸出12V，經(jīng)R3分壓后，直接給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片供電，同時(shí)經(jīng)二極管Z6為線性電源供 電，經(jīng)線性電源穩(wěn)壓處理后輸出維持汽車(chē)儀表MCU正常工作的電壓。 在檢測(cè)到點(diǎn)火電源關(guān)斷后，由儀表MCU控制端口關(guān)斷開(kāi)關(guān)電源，此時(shí)，電瓶電壓經(jīng) Rl分壓后，為線性電源供電，維持線性電源正常工作，保持儀表休眠狀態(tài)下MCU的供電；由 于開(kāi)關(guān)電源12V輸出被關(guān)斷，而二極管Z6的單向?qū)щ娞匦?，又阻斷了由R1分壓后輸出的電 壓，關(guān)斷了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的供電電壓。由附圖3所示汽車(chē)點(diǎn)火正常啟動(dòng)后，儀表MCU檢 測(cè)到點(diǎn)火電壓后，將通過(guò)Ul控制端口啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源通過(guò)電阻R3分壓后經(jīng)POWER M端為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片供電，通過(guò)Z6為U2線性電源提供12V輸入電壓，系統(tǒng)進(jìn)入正常工 作狀態(tài)。當(dāng)儀表MCU檢測(cè)到點(diǎn)火電壓關(guān)斷后，將通過(guò)U1的控制端口斷開(kāi)開(kāi)關(guān)電源，此時(shí)儀
4表供電電源由電瓶電壓通過(guò)電阻Rl分壓后繼續(xù)向U2提供合適的輸入電壓，由于開(kāi)關(guān)電源 判斷及二極管Z6的單向?qū)щ娦?，供給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的電壓被斷開(kāi)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 可靠關(guān)斷。此時(shí)，電瓶電源經(jīng)Rl傳輸保持U2的正常工作，從而實(shí)現(xiàn)了在點(diǎn)火關(guān)斷狀態(tài)下的 正常供電，保證了儀表MCU的休眠電壓的供給。 在這樣的電源電路控制中，儀表的靜態(tài)電流主要包括儀表MCU的休眠電流(最大 約為100 ii A)、線性電源U2芯片消耗的電流(最大約為200 ii A)和開(kāi)關(guān)電源U1關(guān)斷狀態(tài)下 的待機(jī)電流(最大約為300ii A)，累計(jì)靜態(tài)電流將會(huì)大大降低，可達(dá)到lmA以下，實(shí)現(xiàn)了 24V 供電系統(tǒng)汽車(chē)數(shù)字式組合儀表的低靜態(tài)電流的控制，可滿足目前各類(lèi)不同車(chē)型對(duì)儀表靜態(tài) 電流的控制要求。
權(quán)利要求一種低靜態(tài)電流的汽車(chē)數(shù)字式組合儀表，它包括低靜態(tài)電流電源控制電路I、報(bào)警模塊II、里程模塊III、采樣模塊IV、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊V、儀表MCU(6)，其特征在于所述的低靜態(tài)電流電源控制電路I包括一個(gè)單向控制回路(8)，所述的單向控制回路(8)一端連接開(kāi)關(guān)電源模塊(3)的電源輸出端口(9)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片供電電源端口(4)，另一端連接啟動(dòng)/休眠供電回路(7)和線性電源模塊輸入端(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低靜態(tài)電流的汽車(chē)數(shù)字式組合儀表，其特征在于所述 的單向控制回路(8)中設(shè)置一個(gè)二極管z6。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)數(shù)字式組合儀表，具體的說(shuō)是一種低靜態(tài)電流的汽車(chē)數(shù)字式組合儀表，它基于24V汽車(chē)數(shù)字式組合儀表MCU休眠狀態(tài)下的低靜態(tài)電流控制電路，該組合儀表包括低靜態(tài)電流電源控制電路I、報(bào)警模塊II、里程模塊III、采樣模塊IV、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊V、儀表MCU。所述的低靜態(tài)電流電源控制電路I包括24V點(diǎn)火電源、24V電瓶電源、開(kāi)關(guān)電源模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片供電端口、線性電源模塊、儀表MCU、啟動(dòng)/休眠供電回路，它還包括一個(gè)單向控制回路，所述的單向控制回路一端連接開(kāi)關(guān)電源模塊的電源輸出端口和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片供電電源端口，另一端連接啟動(dòng)/休眠供電回路和線性電源模塊輸入端。
文檔編號(hào)B60R16/02GK201457087SQ20092009404
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者宋連彬, 邱淑賢, 阮少范, 陳曉春 申請(qǐng)人:四平德科電子有限公司