一种车用控制器电源自动切换电路系统的制作方法

1.本发明属于车辆供电技术领域，具体涉及一种车用控制器电源自动切换电路系统。


背景技术：

2.随着车用电控单元的发展，对电源使能控制器的要求也越来越高，同时对控制器自身检测电源状态的要求越来越严苛。特别是对部分控制器，存在主供电端的线断掉后控制器依旧能够自检测出的要求，主要是针对其驱动的执行器因缺少供电而无法正常工作的问题。
3.现有技术中有大都采用以下两种供电方式：1、如图1和图2所示，在主供电（常电供电，30电）的基础上增加钥匙上电供电（15电），使得15钥匙上电供电作为使能信号之一，如果控制器需要下电，钥匙上电供电通常作为电源供电模块或预驱模块的使能信号之一（见图1），如果控制器不需要下电，钥匙上电供电通常作为主控检测电路的检测信号之一，待检测其下电后实现主控的休眠（见图2）；该种供电方式的最大问题是无法实现在常电供电因线路等因素而断电情况下的控制器自检测，由于并非所有控制器都有心跳检测功能，这会导致驾驶员无法立刻清楚知道控制器是否可以正常工作；这会导致驾驶员无法立刻清楚知道控制器是否可以正常工作，也不利于维修人员定位故障点；2、如图3所示，把钥匙上电供电同时当做控制器的电源输入源之一，并通过二极管进行隔离，此方案能够实现在常电供电失效情况下的控制器自诊断，即通过钥匙上电供电经二极管d3进行电源供电，实现主控和基本外设的供电，从而达到自检测的目的；但在控制器正常工作状态下，由于钥匙上电供电依旧存在，因此钥匙上电供电依旧会和常电供电一起通过各自的二极管对后级设备进行供电，容易损坏电源，减少电池的使用寿命。
4.有鉴于此，本发明提供一种车用控制器电源自动切换电路系统；以解决现有技术中存在的上述缺陷，是非常有必要的。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，针对现有技术中存在控制器电源无法在常电供电和钥匙上电供电之间进行切换的缺陷，提供设计一种车用控制器电源自动切换电路系统，以解决现有技术中存在的问题。
6.为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：一种车用控制器电源自动切换电路系统，包括常电供电电路、钥匙上电供电电路、预驱电路、隔离电路、切换电路和供电输出电路，常电供电电路的第一端连接到外部常电电源，常电供电电路的第二端连接到预驱电路的第一端，常电供电电路的第三端连接到切换电路的第一端和隔离电路的第一端；预驱电路的第二端连接到预驱芯片；切换电路的第二端连接到钥匙上电供电电路的第一端，切换电路的第三端连接到隔离电路的第二端，隔离
电路的第二端还连接到供电输出电路的第一端；钥匙上电供电电路的第二端连接到外部钥匙上电电源；供电输出电路的第二端连接到待供电控制器。
7.在其中一个实施例中，常电供电电路包括瞬态抑制二极管tvs1、电阻r1和mos管q1，瞬态抑制二极管tvs1的第一端连接到外部常电电源，瞬态抑制二极管tvs1的第二端接地，瞬态抑制二极管tvs1的第一端通过电阻r1连接到mos管q1的栅极，mos管q1的源极连接到瞬态抑制二极管tvs1的第一端，mos管q1的漏极连接到切换电路的第一端和隔离电路的第一端，mos管q1的栅极连接到预驱电路。
8.在其中一个实施例中，钥匙上电供电电路包括稳压二极管d1和瞬态抑制二极管tvs2，瞬态抑制二极管tvs2的第一端连接到外部钥匙上电电源，瞬态抑制二极管tvs2的第二端接地，稳压二极管d1的正极连接到外部钥匙上电电源，稳压二极管d1的负极连接到切换电路的第二端。
9.在其中一个实施例中，预驱电路包括电阻r2、电阻r3、电阻r4、三极管q2和预驱芯片u1，电阻r2的第一端连接到常电供电电路，电阻r2的第二端连接到三极管q2的集电极，三极管q2的发射极接地，三极管q2的基极通过电阻r3接地，三极管q2的基极还通过电阻r4连接到预驱芯片u1。
10.在其中一个实施例中，预驱芯片u1采用型号为sd8585s的电源驱动芯片。
11.在其中一个实施例中，隔离电路包括电容c1、电容c2和稳压二极管d2，电容c1的第一端和电容c2的第一端均连接到常电供电电路，电容c1的第二端和电容c2的第二端均接地，稳压二极管d2的正极连接到电容c2的第一端，稳压二极管d2的负极连接到切换电路和供电输出电路。
12.在其中一个实施例中，切换电路包括电阻r5、电阻r6和mos管q3，mos管q3的栅极连接到常电供电电路，mos管q3的栅极还通过电阻r5接地，mos管q3的源极连接到钥匙上电供电电路，mos管q3的源极还通过电阻r6连接到mos管q3的栅极，mos管q3的漏极连接到供电输出电路。
13.在其中一个实施例中，供电输出电路包括电容c3和电容c4，电容c3的第一端和电容c4的第一端均连接到隔离电路，电容c3的第二端和电容c4的第二端均接地，电容c4的第一端还连接到待供电控制器。
14.本发明的有益效果在于，本发明通过设置切换电路，实现常电供电和钥匙上电供电之间的切换，即实现在常电供电失效的情况下，启动钥匙上电供电为控制进行供电使其完成自诊断，但在常电供电正常情况下，钥匙上电供电仅仅是作为信号源而非电源，提高供电电源的使用寿命。
15.此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
16.由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
17.图1为现有技术中第一种供电方式的第一个电路原理图。
18.图2为现有技术中第一种供电方式的第二个电路原理图。
19.图3为现有技术中第二种供电方式的电路原理图。
20.图4为该车用控制器电源自动切换电路系统的电路原理图。
具体实施方式
21.下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
22.如图4所示，本发明提供一种车用控制器电源自动切换电路系统，包括常电供电电路、钥匙上电供电电路、预驱电路、隔离电路、切换电路和供电输出电路，常电供电电路的第一端连接到外部常电电源，常电供电电路的第二端连接到预驱电路的第一端，常电供电电路的第三端连接到切换电路的第一端和隔离电路的第一端；预驱电路的第二端连接到预驱芯片；切换电路的第二端连接到钥匙上电供电电路的第一端，切换电路的第三端连接到隔离电路的第二端，隔离电路的第二端还连接到供电输出电路的第一端；钥匙上电供电电路的第二端连接到外部钥匙上电电源；供电输出电路的第二端连接到待供电控制器。
23.具体地，常电供电电路包括瞬态抑制二极管tvs1、电阻r1和mos管q1，瞬态抑制二极管tvs1的第一端连接到外部常电电源，瞬态抑制二极管tvs1的第二端接地，瞬态抑制二极管tvs1的第一端通过电阻r1连接到mos管q1的栅极，mos管q1的源极连接到瞬态抑制二极管tvs1的第一端，mos管q1的漏极连接到切换电路的第一端和隔离电路的第一端，mos管q1的栅极连接到预驱电路。
24.钥匙上电供电电路包括稳压二极管d1和瞬态抑制二极管tvs2，瞬态抑制二极管tvs2的第一端连接到外部钥匙上电电源，瞬态抑制二极管tvs2的第二端接地，稳压二极管d1的正极连接到外部钥匙上电电源，稳压二极管d1的负极连接到切换电路的第二端。
25.预驱电路包括电阻r2、电阻r3、电阻r4、三极管q2和预驱芯片u1，电阻r2的第一端连接到常电供电电路，电阻r2的第二端连接到三极管q2的集电极，三极管q2的发射极接地，三极管q2的基极通过电阻r3接地，三极管q2的基极还通过电阻r4连接到预驱芯片u1。
26.预驱芯片u1采用型号为sd8585s的电源驱动芯片。
27.隔离电路包括电容c1、电容c2和稳压二极管d2，电容c1的第一端和电容c2的第一端均连接到常电供电电路，电容c1的第二端和电容c2的第二端均接地，稳压二极管d2的正极连接到电容c2的第一端，稳压二极管d2的负极连接到切换电路和供电输出电路。
28.切换电路包括电阻r5、电阻r6和mos管q3，mos管q3的栅极连接到常电供电电路，mos管q3的栅极还通过电阻r5接地，mos管q3的源极连接到钥匙上电供电电路，mos管q3的源极还通过电阻r6连接到mos管q3的栅极，mos管q3的漏极连接到供电输出电路。
29.供电输出电路包括电容c3和电容c4，电容c3的第一端和电容c4的第一端均连接到隔离电路，电容c3的第二端和电容c4的第二端均接地，电容c4的第一端还连接到待供电控制器。
30.mos管q1作为控制器的主mos管，其通过三极管q2在的预驱电路进行主电源驱动，+d为经过预驱的主电源，稳压二极管d2为芯片主供电隔离二极管，即经过稳压二极管d2后会给待供电控制器进行供电。
31.设置稳压二极管d1是防止供电输出电路中的电反灌到钥匙上电供电电路，切换电路的原理是在+d无电且钥匙上电供电电路有电的时候，mos管q3导通，由钥匙上电供电电路给供电输出电路进行供电。但当常电供电电路有电或者+d有电的时候，mos管q3断开，钥匙
上电供电电路不再供电。
32.以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。