专利名称：一种能自适应宽电压范围输入的io接口电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种I/O接口电路，尤其是涉及一种能自适应宽电压范围输入的I/O 接口电路。
背景技术：
在电动汽车及混合动力汽车系统中，电机控制器作为核心部件越来越被广泛的应 用。控制器本身需要车身上诸多的控制信号作为输入量来确定其工作状态，尤其是开关量 输入信号，如前进信号、倒车信号、刹车信号、充电信号、高压动力电池信号、离合器动作信 号等等。这些开关量虽然只有高电平和低电平之分，但它们的满幅电压均不统一，最高的如 高压动力电池信号有二三百伏，最低的如离合器动作信号只有5V，并且有些电压还是浮动 的。例如在由超级电容构成的混合动力汽车系统中，电源端电压可能从几伏到几百伏；又如 车载辅助蓄电池有12V和MV两种，并且随充放电的过程该电压的浮动范围也比较大；还有 有些系统采用48V 72V电压供电，且系统正常工作时电源电压从欠压到过压有着相当宽 的范围。综上所述，目前电动汽车电机控制器迫切要求其I/O能适应很宽的电压范围。发明的内容本发明为了克服现有技术中的不足，提供一种I/O接口电路，尤其是涉及一种能 自适应宽电压范围输入的I/O接口电路。本发明解决其技术问题所采取的技术方案是开关量信号经Cll滤波，由R21和 R31分压送入MCU的一个I/O输入脚，5V通过D2，R5，R6分压成约4. 24V电压，Ql的B、E极 正偏，使得 Uec = Ubc+Ueb = 4. 24V+0. 6V = 4. 84V =限幅值，即 I/O 口 限幅值=4. 84V+0. 6V =5. 44V，满足一般MCU的I/O输入电压要求。所述一种能自适应宽电压范围输入的IO接口电路，任何一路I/O无论输入电平幅 值多高均为统一的电路，可做成标准模块使用，减少了器件种类，降低了成本。该I/O接在 Dll的阳极，Dll的阴极去限幅端，D2的阳极接5V，阴极接R5 —端，R5另一端和R6 —端相 连，R6另一端接地，R5、R6串联中点接Ql的基极，Ql集电极接地，Ql发射极对15V接R4， 同时Ql的发射极即限幅端。所述一种能自适应宽电压范围输入的IO接口电路，每一路I/O均有公用的一路限 幅电路使开关量信号更安全的送入MCU。5V通过D2，R5，R6分压成约4. MV电压，Ql的B、E 极正偏，使得 Uec = Ubc+Ueb = 4. 24V+0. 6V = 4. 84V =限幅值，即 I/O 口 限幅值=4. 84V+0. 6V =5. 44V，满足一般MCU的I/O输入电压要求。本发明与现有技术相比，其有益效果表现如下本发明所述的一种能自适应宽电压范围输入的IO接口电路，控制电路简单，非常 适合电动汽车及混合动力汽车系统，使产品性能稳定。减少了器件种类，降低了生产商的成 本25%以上。采用这种方式使生产操作简单，效率高，易于模块化。同时工艺易于实现，配 套控制系统的使用也具有较大灵活性，对电动汽车及混合动力汽车系统的推广使用起了积极作用。
图1是本发明的原理图。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本发明做进一步描述如图1，INPUTA、INPUTB,…、INPUTn代表η路I/O输入，以其中一路INPUTA输入 分析，开关量信号经Cll滤波，由R21和R31分压送入MCU的一个I/O输入脚，该I/O接在 Dll的阳极，Dll的阴极去限幅端，D2的阳极接5V，阴极接R5 —端，R5另一端和R6 —端相 连，R6另一端接地，R5、R6串联中点接Ql的基极，Ql集电极接地，Ql发射极对15V接R4， 同时Ql的发射极即限幅端。5V电压通过D2，R5，R6分压成约4. 24V电压，Ql的Β、Ε极正偏，使得Uec = Ubc+Ueb =4. 24V+0. 6V = 4. 84V =限幅值，即 I/O 口 限幅值=4. 84V+0. 6V = 5. 44V,满足一般 MCU 的I/O输入电压要求。利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下， 设计出类似的技术方案，而达到上述的技术效果的，均是落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种能自适应宽电压范围输入的IO接口电路，其特征在于所述的IO接口电路使 系统正常工作时电源电压从欠压到过压有着相当宽的范围。
2.根据权利要求1所述的一种能自适应宽电压范围输入的IO接口电路，其特征在于 任何一路I/O无论输入电平幅值多高均为统一的电路，可做成标准模块使用，减少了器件 种类，降低了成本。
3.根据权利要求1所述的一种能自适应宽电压范围输入的IO接口电路，其特征在于 每一路I/O均有公用的一路限幅电路使开关量信号更安全的送入MCU。
全文摘要
本发明涉及一种能自适应宽电压范围输入的IO接口电路，本发明开关量信号经C11滤波，由R21和R31分压送入MCU的一个I/O输入脚，该I/O接在D11的阳极，D11的阴极去限幅端，D2的阳极接5V，阴极接R5一端，R5另一端和R6一端相连，R6另一端接地，R5、R6串联中点接Q1的基极，Q1集电极接地，Q1发射极对15V接R4，同时Q1的发射极即限幅端。5V电压通过D2，R5，R6分压成约4.24V电压，Q1的B、E极正偏，使得Uec＝Ubc+Ueb＝4.24V+0.6V＝4.84V＝限幅值，即I/O口限幅值＝4.84V+0.6V＝5.44V，满足一般MCU的I/O输入电压要求。减少了器件种类，降低了成本。
文档编号G05B19/02GK102114813SQ20091024523
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者杜承润, 陈鹏 申请人:天津市松正电动科技有限公司