專利名稱：低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及汽車電子控制單元的控制開關(guān)， 特別是一種低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)。
技術(shù)背景
汽車電子控制單元(ECU)是汽車控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。汽車電子控 制單元采用車載電源供電，在停車狀態(tài)下汽車電子控制單元消耗的靜態(tài)電 流決定了車載電源的使用時間?，F(xiàn)有技術(shù)中，低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)有 以下幾種(1) NPN型三極管作為開關(guān)控制管，由三極管上的基極電阻和 基極發(fā)射極電阻來設(shè)定開關(guān)的門限，其開關(guān)門限隨著溫度的變化會有較大 范圍的變化，因此其開門限和關(guān)門限在高溫和低溫下有很大范圍的變化， 不能滿足要求。(2)由運(yùn)算放大器或比較器來作為開關(guān)控制，其比較門限 由參考電平來確定，這種電路卻存在著電路復(fù)雜，成本高，靜態(tài)電流比較 大的問題。(3)由具有遲滯特性的邏輯門電路來作為開關(guān)控制檢測電路， 但是其開關(guān)門限只能由集成電路芯片的特性所限定，而不能調(diào)節(jié)。(4)使 用電子控制單元ECU上的微處理器內(nèi)的模數(shù)轉(zhuǎn)化控制器ADC來檢測開關(guān) 信號的電平，由軟件來設(shè)定開關(guān)電平，但是微處理器一直處于待機(jī)狀態(tài)， ADC也處于定時采樣的工作狀態(tài)，造成ECU有較大的靜態(tài)電流。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)，所述的這 種低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)要解決現(xiàn)有技術(shù)中汽車電子控制單元在待機(jī)狀 態(tài)下靜態(tài)電流較大的技術(shù)問題。
本實用新型的這種低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)由一個穩(wěn)壓二極管、 一個 三極管、 一個第一電阻器和一個第二電阻器構(gòu)成，其中，所述的三極管的 發(fā)射極與所述的穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接，穩(wěn)壓二極管的正極接地，所述的
3第一電阻器的一端連接在三極管的發(fā)射極和穩(wěn)壓二極管的負(fù)極之間，第一 電阻器的另一端與三極管的基極連接，所述的第二電阻器的一端與開關(guān)控 制輸入端連接，第二電阻器的另一端與三極管的基極連接，三極管的集電 極與開關(guān)控制輸出端連接。
進(jìn)一步的，所述的三極管是NPN型三極管。
本實用新型的工作原理是開關(guān)控制輸入端與外部開關(guān)連接，開關(guān)控 制輸出端與電子控制單元ECU的電源電路。當(dāng)外部開關(guān)控制輸入端的電平
未達(dá)到設(shè)計的控制門限時，開關(guān)控制輸出端的輸出電平關(guān)閉ECU的電源電 路，且本身不消耗電流，此時ECU系統(tǒng)沒有電源，不工作，ECU的靜態(tài)電 流僅為電源電路的靜態(tài)電流。汽車用開關(guān)電源芯片在開關(guān)控制輸入端關(guān)閉 狀態(tài)下，靜態(tài)電流不到10pA，可將整個ECU的靜態(tài)電流控制在極低的水平。 當(dāng)開關(guān)控制輸入端的輸入電平達(dá)到設(shè)計控制門限時，開關(guān)控制輸出端的輸 出電平使電源電路工作，ECU獲得電源開始正常工作?？刂崎T限電壓和精 度由穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓和精度決定，通過選用不同精度和反相擊穿電 壓的穩(wěn)壓管可以方便地設(shè)定開門限電壓和關(guān)門限電壓以及其精度。
本實用新型和已有技術(shù)相對比，其效果是積極和明顯的。本實用新型 采用三極管作為開關(guān)管，控制汽車電子控制單元ECU的電源電路，開關(guān)管 的門限電壓和精度由穩(wěn)壓二極管來調(diào)節(jié)，使用方便，無靜態(tài)電流，可降低 ECU的靜態(tài)功耗，延長汽車電池待機(jī)時間。


圖1是本實用新型的低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)的原理示意圖。
圖2是本實用新型的低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)的一個實施例的電路圖。
具體實施方式
實施例1 :
如圖1和圖2所示，本實用新型的低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)2由一個 Dl、 一個三極管Ql、 一個第一電阻器R3和一個第二電阻器R2構(gòu)成，其中，所述的三極管Q1的發(fā)射極與所述的D1的負(fù)極連接，Dl的正極接地，所述 的第一電阻器R3的一端連接在三極管Ql的發(fā)射極和Dl的負(fù)極之間，第一 電阻器R3的另一端與三極管Q1的基極連接，所述的第二電阻器R2的一端 與開關(guān)控制輸入端1連接，第二電阻器R2的另一端與三極管Ql的基極連 接，三極管Ql的集電極與開關(guān)控制輸出端3連接。
進(jìn)一步的，所述的三極管Ql是NPN型三極管。
在本實用新型的一個實施例中，開關(guān)控制輸入端1與外部開關(guān)連接， 開關(guān)控制輸出端3與電子控制單元ECU的電源電路5。當(dāng)外部開關(guān)控制輸 入端1的電平未達(dá)到設(shè)計的控制門限時，開關(guān)控制輸出端3的輸出電平關(guān) 閉ECU的電源電路5，且本身不消耗電流，此時ECU系統(tǒng)沒有電源，不工 作，ECU的靜態(tài)電流僅為電源電路5的靜態(tài)電流。汽車用開關(guān)電源芯片在 開關(guān)控制輸入端1關(guān)閉狀態(tài)下，靜態(tài)電流不到lO)iA，可將整個ECU的靜態(tài) 電流控制在極低的水平。當(dāng)開關(guān)控制輸入端1的輸入電平達(dá)到設(shè)計控制門 限時，開關(guān)控制輸出端3的輸出電平使電源電路5工作，ECU獲得電源開 始正常工作?？刂崎T限電壓和精度由Dl的擊穿電壓和精度決定，通過選用 不同精度和反相擊穿電壓的穩(wěn)壓管可以方便地設(shè)定開門限電壓和關(guān)門限電 壓以及其精度。
低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)2的輸出端作為電源電路5的控制信號，當(dāng) 電源電路5的控制信號為高電平時，ECU的電源電路5開通，由汽車電池 3對ECU電路供電；當(dāng)電源電路5的控制信號為低電平時，ECU的電源電 路5關(guān)閉，整個ECU電路的待機(jī)電流僅為汽車用開關(guān)電源芯片的靜態(tài)電流。
通過電路分析可知，開關(guān)控制輸入端l的門限電平為(1+112/113)，^ + Vz，其中Vz為穩(wěn)壓管Dl的反向擊穿電壓，Vbe為三極管Ql的開啟電壓， 由于Vz比Vbe大得多，所以門限電平主要取決于Vz，可以通過選用不同精 度和反相擊穿電壓的穩(wěn)壓管D1，方便地來設(shè)定開門限電壓和關(guān)門限電壓以
及其精度。具體的，在開關(guān)控制輸入端1和邏輯地之間設(shè)置有電容器C，在三極管 Ql的基極和邏輯地之間設(shè)置有二極管D2，使得本實用新型的電子開關(guān)具有 抗正負(fù)脈沖干擾的能力，能在復(fù)雜的汽車電磁環(huán)境中正常工作。
權(quán)利要求1. 一種低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)，由一個穩(wěn)壓二極管、一個三極管、一個第一電阻器和一個第二電阻器構(gòu)成，其特征在于所述的三極管的發(fā)射極與所述的穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接，穩(wěn)壓二極管的正極接地，所述的第一電阻器的一端連接在三極管的發(fā)射極和穩(wěn)壓二極管的負(fù)極之間，第一電阻器的另一端與三極管的基極連接，所述的第二電阻器的一端與開關(guān)控制輸入端連接，第二電阻器的另一端與三極管的基極連接，三極管的集電極與開關(guān)控制輸出端連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)，其特征在于所述的三
專利摘要一種低靜態(tài)電流電子控制開關(guān)，由穩(wěn)壓二極管、三極管、第一電阻器和第二電阻器構(gòu)成，三極管的發(fā)射極與穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接，穩(wěn)壓二極管的正極接地，第一電阻器的一端連接在三極管的發(fā)射極和穩(wěn)壓二極管的負(fù)極之間，第一電阻器的另一端與三極管的基極連接，第二電阻器的一端與開關(guān)控制輸入端連接，第二電阻器的另一端與三極管的基極連接，三極管的集電極與開關(guān)控制輸出端連接。開關(guān)控制輸入端與外部開關(guān)連接，開關(guān)控制輸出端與電子控制單元ECU的電源電路。本實用新型采用三極管作為開關(guān)管，控制汽車電子控制單元ECU的電源電路，開關(guān)管的門限電壓和精度由穩(wěn)壓二極管來調(diào)節(jié)，使用方便，無靜態(tài)電流，可降低ECU的靜態(tài)功耗，延長汽車電池待機(jī)時間。
文檔編號H03K17/60GK201274461SQ20082015224
公開日2009年7月15日 申請日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日
發(fā)明者孫國華, 輝 王, 王新宇 申請人:延鋒偉世通汽車電子有限公司