用于电助力自行车的防MCU失能的安全保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于电助力自行车的防MCU失能的安全保护电路，其包括信号输入端电路、电压输出端电路和比较判断电路，比较判断电路包括555定时器芯片、芯片电源VCC和充放电电路，555定时器芯片的电源引脚连接芯片电源VCC，充放电电路包括电阻R1和充放电电容C3，充放电电容C3一端接地，另一端与555定时芯片的DISC引脚和TH引脚连接，电阻R1一端与芯片电源VCC连接，另一端与555定时芯片的DISC引脚和TH引脚连接，555定时芯片的GND引脚接地，555定时芯片的RESET引脚经电阻R3与芯片电源VCC连接，555定时芯片的TR引脚与信号输入端电路连接，555定时芯片的OUT引脚与电压输出端电路连接。本实用新型专利技术的安全保护电路安全性和可靠性明显提高，且能节约成本，提高经济效益。提高经济效益。提高经济效益。

【技术实现步骤摘要】
用于电助力自行车的防MCU失能的安全保护电路


[0001]本技术属于电助力自行车电子电路领域，具体涉及一种用于电助力自行车的防MCU失能的安全保护电路。

技术介绍

[0002]电助力自行车目前在国内外大卖，属于热门产业。有相关国外法规要求电助力自行车的电控系统能具备在MCU失能的状态下，关断功率驱动电路，保证电助力自行车的安全。目前市场上的电助力自行车电控系统，要么是不具备该功能，要么是采用主流的电源监控IC，例如：德州仪器的TPS3XXX系列，美台半导体的APX8XX系列。使用该类电源监控IC，有如下缺点：该类IC主要是为MCU复位而设计的，不能完全实现防MCU“跑飞”的功能，在MCU不再发出看门狗信号时，不能彻底关断驱动电路电源；该类IC价格偏高。因而，需要对现有的电助力自行车的电路结构进行改进。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于针对
技术介绍
中所述的现有的电助力自行车在MCU失能状态下，采用电源监控IC来关断功率驱动电路时存在的不能彻底关断驱动电路电源，以及电源监控IC价格偏高等问题，提供一种能解决前述问题的用于电助力自行车的防MCU失能的安全保护电路。
[0004]本技术的技术方案如下：一种用于电助力自行车的防MCU失能的安全保护电路，其包括信号输入端电路、电压输出端电路和比较判断电路，比较判断电路包括555定时器芯片、芯片电源VCC和充放电电路，555定时器芯片的电源引脚与芯片电源VCC连接，充放电电路包括电阻R1和充放电电容C3，充放电电容C3一端接地，另一端与555定时芯片的DISC引脚和TH引脚连接，电阻R1一端与芯片电源VCC连接，另一端与555定时芯片的DISC引脚和TH引脚连接，555定时芯片的CON引脚经电容C2接地，555定时芯片的GND引脚接地，555定时芯片的RESET引脚经电阻R3与芯片电源VCC连接，555定时芯片的TR引脚与信号输入端电路连接，555定时芯片的OUT引脚与电压输出端电路连接。
[0005]作为上述方案的进一步改进，所述的信号输入端电路包括电容C1、电阻R2和电阻R4，电阻R2和R4的电阻值相同，从MCU输出的看门狗信号经电容C1连接555定时芯片的TR引脚，电阻R2一端与555定时芯片的TR引脚连接，另一端与芯片电源VCC连接，电阻R4一端接地，另一端与555定时芯片的TR引脚连接。通过电阻R2和R4使信号输入端输入直流信号或者没有信号时，555定时芯片的TR引脚被钳位在VCC/2。
[0006]作为上述方案的进一步改进，所述的电压输出端电路包括电阻R7和电容C5，555定时芯片的OUT引脚经电阻R7连接电压输出端，电容C5的一端接地，另一端与电压输出端连接。通过电阻R7和电容C5可以将OUT引脚输出的短暂的低电平滤除，只要MCU输出看门狗信号，就能使电压输出端输出高电平，保障电控系统驱动电源开关电路的正常运行。
[0007]本技术的有益效果是：1）本技术的用于电助力自行车的防MCU失能的安
全保护电路，利用了555定时器芯片，芯片成本为现有的电源监控IC成本的1/3，能够降低设备成本；2）本技术的用于电助力自行车的防MCU失能的安全保护电路，当MCU发生“跑飞”，MCU不再发出看门狗信号时，能彻底关断驱动电路电源，保障电助力自行车的安全。
附图说明
[0008]图1 为本技术的用于电助力自行车的防MCU失能的安全保护电路的结构示意图。
[0009]图2为电助力自行车的电控系统驱动电源开关电路。
具体实施方式
[0010]下面结合附图和实施例对本技术做进一步的描述。
[0011]如图1和图2所示为本技术的用于电助力自行车的防MCU失能的安全保护电路，其包括信号输入端电路、电压输出端电路和比较判断电路。
[0012]比较判断电路包括555定时器芯片U1、芯片电源VCC和充放电电路。
[0013]555定时器芯片U1包括8个引脚，分别为GND引脚、TR引脚、OUT引脚、RESET引脚、CON引脚、TH引脚、DISC引脚和VCC引脚。其中CON引脚用于调整内部阈值电压，此时不使用，经电容C2接地，防止高频干扰窜入。RESET引脚如果接地，会使内部比较器失效，此时不使用，用电阻R3拉高。VCC引脚接芯片电源VCC，GND与地线相连，DISC引脚为一个发射极接地的内部NPN三极管的集电极，OUT引脚接电压输出端，TR引脚接MCU的看门狗信号输入端。555定时器芯片的各引脚的逻辑关系见下表：
[0014][0015]充放电电路包括电阻R1和充放电电容C3，电阻R1和充放电电容C3的时间常数大，电容C3的充电时间长，放电时间短，例如，电阻R1=100KΩ，C3=1μF，充放电电容C3一端接地，另一端与555定时芯片的DISC引脚和TH引脚连接，电阻R1一端与芯片电源VCC连接，另一端与555定时芯片的DISC引脚和TH引脚连接，555定时芯片的CON引脚经电容C2接地，555定时芯片的GND引脚接地，555定时芯片的RESET引脚经电阻R3与芯片电源VCC连接，555定时芯片的TR引脚与信号输入端电路连接，555定时芯片的OUT引脚与电压输出端电路连接。
[0016]信号输入端电路包括电容C1、电阻R2和电阻R4，电阻R2和R4的电阻值相同，例如R2=R4=100KΩ，从MCU输出的看门狗信号经电容C1连接555定时芯片的TR引脚，C1为滤波电容，其容量可以为0.1μF，用于滤除信号输入端输入的直流信号。电阻R2一端与555定时芯片的TR引脚连接，另一端与芯片电源VCC连接，电阻R4一端接地，另一端与555定时芯片的TR引脚连接，电阻R2和R4使信号输入端输入直流信号或者没有信号时，555定时芯片的TR引脚被钳位在VCC/2。
[0017]电压输出端电路包括电阻R7和电容C5，555定时芯片的OUT引脚经电阻R7连接电压输出端Vout，电容C5的一端接地，另一端与电压输出端连接。通过电阻R7和电容C5可以将OUT引脚输出的短暂的低电平滤除，只要MCU输出看门狗信号，就能使电压输出端输出高电平，保障电控系统驱动电源开关电路的正常运行。
[0018]如图2所示为电助力自行车的电控系统驱动电源开关电路的一种实施方案，用于辅助说明电助力自行车的驱动电源开关电路的工作原理，该电路包括三极管Q1和三极管Q2，Q1为PNP型三极管，Q2为NPN型三极管，三极管Q2的基极连接图1中的电压输出端Vout, 三极管Q2的射极接地，Q2的基极与射极之间连接电阻R8，Q2的集电极经电阻R6连接Q1的基极，Q1的基极与射极之间连接电阻R5和电容C4，电阻R5和电容C4并联，Q1的射极连接15V驱动电源，Q1的集电极为输出端，连接电助力自行车的自举电路。
[0019]当防MCU失能的安全保护电路的电压输出端Vout输出为高电平时，超过了NPN三极管Q2的开启电压，并且提供足够的基极电流，使得Q2饱和，那么，PNP三极管Q1的基极就会获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电助力自行车的防MCU失能的安全保护电路，其特征在于：其包括信号输入端电路、电压输出端电路和比较判断电路，比较判断电路包括555定时器芯片、芯片电源VCC和充放电电路，555定时器芯片的电源引脚与芯片电源VCC连接，充放电电路包括电阻R1和充放电电容C3，充放电电容C3一端接地，另一端与555定时芯片的DISC引脚和TH引脚连接，电阻R1一端与芯片电源VCC连接，另一端与555定时芯片的DISC引脚和TH引脚连接，555定时芯片的CON引脚经电容C2接地，555定时芯片的GND引脚接地，555定时芯片的RESET引脚经电阻R3与芯片电源VCC连接，555定时芯片的TR引脚与信号输入端电路连接，555定时芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：史照渊，李广磊，罗林健，
申请(专利权)人：八方电气苏州股份有限公司，
类型：新型
国别省市：