专利名称：一种电子式无触点中央电器盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种中央电器盒，尤其涉及一种电子式无触点中央电器盒。
背景技术：
传统的中央电器盒主要采用继电器作为电源开关，将控制不同负载的专用 继电器集中在一起，由于继电器体积较大，导致整个中央电器盒外形较大，而 且继电器通过衔铁的吸合和断开来控制负载的通断，属于机械式触点接触，其 接触电阻会随着使用的次数增大，使用寿命受到限制，不利于系统的稳定性。
传统的中央电器盒无法实现负载的特殊控制，例如对车灯的亮度、雨刮电
机的转速等进行控制。上述控制性能通常采用PWM技术就可以实现，但PWM 技术的特点是控制开关器件工作在通断状态，继电器因为其自身的缺点不能工 作在这种状态下。传统的中央电器盒主要采用熔断器来保护负载，熔断器一旦 熔断就只能通过更换新的开关器件才能保证负载正常工作，不利于系统的维护。 传统的中央电器盒不具备总线接口 ，无法与其它汽车模块进行信息共享。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种电子式无触点中央电器盒，其稳定性 高，使用范围广，体积小，能够实现对全车电器件进行集中控制，达到了简化 线路、便于安装、检修和故障查找的目的。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种电子式无触点中央电器盒，其 包括电源模块、输入模块、主控模块和输出模块，其中，所述主控模块分别与 所述输入模块、所述电源模块和所述输出模块电连接；
所述输入模块，用于将输入信号转换为微处理器能够处理的信号，并传送 至所述主控模块；
所述主控模块，包括微处理器，用于采集来自所述输入模块的各类输入信 号，转化为逻辑开关信号，并将该逻辑开关信号传送至所述输出模块；所述输出模块，包括输出信号处理单元、功率输出单元和输出接口电路；
所述输出信号处理单元，分别与所述主控模块和所述功率输出单元电连接， 用于处理来自所述主控模块的逻辑开关信号，并将处理后的逻辑开关信号传送
至所述功率输出单元，以驱动所述功率输出单元；
所述功率输出单元，主要由智能电源开关组成，与所述输出接口电路电连 接，用于根据所述输出信号处理单元传送的逻辑开关信号的驱动，控制电路的 导通和断开；
所述输出接口电路，用于提供与外部的输出接口。 优选的，本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒还包括通信模块， 所述通信模块，与所述主控模块电连接，用于提供所述主控模块与外部通 信的接口 。
优选的，所述通信模块包括CAN总线接口 ，所述CAN总线接口与所述主 控模块的CAN总线接口通信。
优选的，所述通信模块还包括LIN接口 ，所述LIN接口与所述主控模块的 LIN接口通信。
优选的，所述通信模块还包括RS232串行接口 ，所述RS232串行接口与所 述主控模块的RS232接口通信。
优选的，本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒还包括反馈模块，
所述反馈模块，分别与所述主控模块和所述功率输出单元的输出端电连接， 将所述功率输出单元的工作状态反馈至所述主控模块。
优选的，本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒还包括报警模块，所 述功率输出单元的智能电源开关的故障反馈引脚电连接一上拉电阻；
所述报警模块，与所述故障反馈引脚电连接，通过检测所述故障反馈引脚 的电平状态，判断所述智能电源开关是否发生故障。
与现有技术相比，本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒，采用了微 处理器作为主控模块，通过智能电源开关为汽车内部的各种负载提供电源，不 仅可经过的电流量大，体积变小，还消除了传统电器盒电火花和寿命短的缺陷， 能实现负载的全保护，并且在故障排除后电子式无触点中央电器盒还能够自动 恢复正常工作，不需要更换器件。
图1是本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒的结构框图。
具体实施方式
随着汽车半导体技术的不断发展，许多具有高可靠性的电子元器件不断涌 现，使得研发新型的电子式无触点中央电器盒成为可能，本实用新型即提供了 一种电子式无触点中央电器盒。
本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒采用智能电源开关(IPS)代替
传统的中央电器盒中的继电器。智能电源开关主要由MOS管构成，通过在控制 端施加电压形成导电通道来控制电流的通断，为负载提供电能；所述智能电源 开关的通断方式完全不同于继电器的机械式接触，理论上不会受导通次数的限 制，可以提高使用寿命，增加系统的可靠性。另外，采用智能电源开关就可以 利用PWM脉宽调制技术对一些特殊的负载进行处理，例如控制车灯的亮度、对 雨刮电机的转速进行调节等等，而且随着微电子工艺的不断提高，MOS管的导 通电阻已经达到毫欧级，能够安全地处理大电流，拓宽了使用的范围。
智能电源开关内部集成了辅助电路，所述辅助电路包括保护电路、门极驱 动电路和故障检测电路，只需一个筒单的TTL电平输入就可以控制智能电源开 关动作；并且当系统出现过流、过温以及过压等故障时智能电源开关可以自动 关闭，以保护负载；当系统的故障消除后，智能电源开关能够恢复正常工作， 提高了系统的安全性，而且智能电源开关可以通过故障监测管脚将当前的状态 反馈给用户，方便了用户及时、准确地掌握智能电源开关的工作情况，并实时 做出调整。
CAN总线技术由于其突出的优点在汽车电控单元的设计中得到越来越广泛 的应用，CAN总线属于总线式串行通讯网络，由于其采用了许多新技术及独特 的设计，与一般的总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性 和灵活性，因此，采用CAN总线技术可以实现电控单元间的信息共享交互，减 少了车身布线，降低了成本，提高了系统的可靠性。为了能够参与汽车电控单 元间的总线通信，电子式无触点中央电器盒内部集成了总线通信模块，可以作 为控制器网络上独立的节点与其他总线模块进行交互式通信。
如图1所示，本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒，包括电源模块 11、输入模块12、主控模块13、输出模块14、通信模块15和反馈模块16,其 中，所述主控模块13分别与所述输入模块12、所述电源模块11、所述输出模块14和所述反馈模块16电连接，所述反馈模块16与所述输出模块13电连接， 所述主控模块13与所述通信模块15电连接；
所述输入模块12，用于将输入信号转换为微处理器能够处理的信号，并传 送至所述主控模块13;
根据一种具体实施方式
，所述输入模块12包括模拟输入单元121、数字输 入单元122和频率输入单元123;
由于汽车上的常规输入信号包括数字信号、模拟信号以及频率信号，因此 本实用新型分别设计了处理模拟输入信号的模拟输入单元121、处理数字输入信 号的数字输入单元122和处理频率输入信号的频率输入单元123,已分别将模拟 输入信号、数字输入信号和频率输入信号转换为微处理器可以处理的信号
数字输入信号和模拟输入信号转换为电压信号，以便通过微处理器的A/D 采样模块进行釆样处理；
频率输入信号经过整形电路转换为TTL方波信号，以便通过微处理器的频 率捕捉模块进行采样处理；
所述主控模块13,用于采集来自所述输入模块12的各类输入信号，按照控 制需求转化为逻辑开关信号，并将该逻辑开关信号传送至所述输出模块14;
所述主控模块13包括微处理器和主控电路；
传统的中央电器盒并没有采用微处理模块进行控制，而是采用简单的电源 线开关式控制，本实用新型采用了微处理模块后，控制逻辑由软件处理，既可 以增加控制的通道，又减少了原来的控制器件，使得电器盒的体积变小，功能 调高；
所迷通信模块15,用于提供所述主控模块13与外部通信的接口； 根据一种具体实施方式
，所述通信模块15包括CAN总线接口 、 LIN接口
和RS232串行接口 ，分别与所述主控模块的CAN总线接口 、 LIN接口和RS232
串行接口通信；
所述输出模块14,包括输出信号处理单元141、功率输出单元142和输出 接口电路143;
所述输出信号处理单元141,分别与所述主控模块13和所述功率输出单元 142电连接，用于处理来自所述主控模块的逻辑开关信号，并将处理后的逻辑开 关信号传送至所述功率输出单元142,以驱动所述功率输出单元142;
所述功率输出单元142,主要由智能电源开关组成，与所述输出接口电路143电连接，用于根据所述输出信号处理单元141传送的逻辑开关信号的驱动， 控制电路的导通和断开；
所述输出接口电路143，用于提供与外部的输出接口 。
所述反馈模块16,分别与所述功率输出单元142的输出端和所述主控模块 13电连接，将所述功率输出单元142的工作状态反馈至所述主控模块13;
本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒，不需对硬件电路做出改动， 即能够对输入信号的正控、负控进行配置，其通过由上位机向微处理器发送控 制字来实现，微处理器根据接收的控制字通过软件程序实现输入的正负控配置。
本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒，还能够对频率信号进行采集； 频率信号的采集包括信号捕捉和计算，通过微处理器才能实现，传统的中央电 器盒不具备此功能。
另外，传统的中央电器盒是采用熔断器来实现对负载的保护，及电流超熔 断器的熔断额定值时，熔断器熔断，负载断电，只有更换新的熔断器才能使负 载正常工作。而在本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒，釆用智能电源 开关，因此可以省去熔断器，因为智能电源开关内部集成可保护辅助电路，当 出现过流，过温，过压等情况时都能自动关闭输出以保护器件及负载，从保护 功能范围上来说比传统的中央电器盒更广一些。
在本实用新型中，智能电源开关具有故障反馈引脚，在敌障反馈引脚接上 拉电阻，正常情况下此引脚状态为高，当出现上述故障时，该管脚状态拉低， 通过微处理器检测该引脚的状态就可以检测该器件是否出现故障。
根据一种具体实施方式
，本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒还包 括报警模块，所述功率输出单元142的智能电源开关的故障反馈引脚与所述报 警模块电连接，所述报警模块通过检测所述故障反馈引脚的电平状态，判断所 述智能电源开关是否发生故障。
优选的，所述报警模块为闪码灯，并可以由闪码的形式判断出现的是什么 故障，极大地方便了对故障的处理，缩短了检修时间。
本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒将全车电器控制元件、电路监 测元件和报警元件通过印刷电路板组装成一个系统进行控制，实现了对全车电 器件进行集中控制，达到了简化线路、便于安装、检修和故障查找的目的。本 实用新型所述的电子式无触点中央电器盒采用了智能功率器件，不仅电流量大、 体积小，还消除了传统的电器盒的电火花和寿命短的缺陷，能实现负载电路的全保护；在故障排除后，本实用新型所述的电子式无触点中央电器盒还能够自
动恢复正常工作，不需要更换器件。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技 术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许 多修改，变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1、一种电子式无触点中央电器盒，其特征在于，其包括电源模块、输入模块、主控模块和输出模块，其中，所述主控模块分别与所述输入模块、所述电源模块和所述输出模块电连接；所述输入模块，用于将输入信号转换为微处理器能够处理的信号，并传送至所述主控模块；所述主控模块，包括微处理器，用于采集来自所述输入模块的各类输入信号，转化为逻辑开关信号，并将该逻辑开关信号传送至所述输出模块；所述输出模块，包括输出信号处理单元、功率输出单元和输出接口电路；所述输出信号处理单元，分别与所述主控模块和所述功率输出单元电连接，用于处理来自所述主控模块的逻辑开关信号，并将处理后的逻辑开关信号传送至所述功率输出单元，以驱动所述功率输出单元；所述功率输出单元，主要由智能电源开关组成，与所述输出接口电路电连接，用于根据所述输出信号处理单元传送的逻辑开关信号的驱动，控制电路的导通和断开；所述输出接口电路，用于提供与外部的输出接口。
2、 如权利要求1所述的电子式无触点中央电器盒，其特征在于，其还包括 通信模块，所述通信模块，与所述主控模块电连接，用于提供所述主控模块与外部通 信的接口。
3、 如权利要求1或2所述的电子式无触点中央电器盒，其特征在于，所述 通信模块包括CAN总线接口 ，所述CAN总线接口与所述主控模块的CAN总线 接口通信。
4、 如权利要求3所述的电子式无触点中央电器盒，其特征在于，所述通信 模块还包括LIN接口 ，所述LIN接口与所述主控模块的LIN接口通信。
5、 如权利要求4所述的电子式无触点中央电器盒，其特征在于，所述通信 模块还包括RS232串行接口，所述RS232串行接口与所述主控模块的RS232接 口通信。
6、 如权利要求1或2所述的电子式无触点中央电器盒，其特征在于，其还 包括反馈模块，所述反馈模块，分别与所述主控模块和所述功率输出单元的输出端电连接， 将所述功率输出单元的工作状态反馈至所述主控模块。
7、如权利要求6所述的电子式无触点中央电器盒，其特征在于，其还包括报警模块，所述功率输出单元的智能电源开关的故障反馈引脚电连接一上拉电阻；所述报警模块，与所述故障反馈引脚电连接，通过检测所述故障反馈引脚 的电平状态，判断所述智能电源开关是否发生故障。
专利摘要本实用新型提供了一种电子式无触点中央电器盒，其包括电源模块、输入模块、主控模块和输出模块；所述主控模块，采集来自所述输入模块的各类输入信号，转化为逻辑开关信号并传送至所述输出模块；所述输出模块，包括输出信号处理单元、功率输出单元和输出接口电路；所述输出信号处理单元，处理来自所述主控模块的逻辑开关信号并传送至所述功率输出单元，以驱动所述功率输出单元；所述功率输出单元，主要由智能电源开关组成，与所述输出接口电路电连接，用于根据所述输出信号处理单元传送的逻辑开关信号的驱动，控制电路的导通和断开；所述输出接口电路，用于提供与外部的输出接口。本实用新型稳定性高，使用范围广，体积小。
文档编号H02B1/00GK201352681SQ200920001300
公开日2009年11月25日 申请日期2009年2月11日 优先权日2009年2月11日
发明者王晓明, 祖全达, 齐丽彬 申请人:哈尔滨威帝汽车电子有限公司