电子保险丝电路及车辆制造技术

本发明专利技术提供一种电子保险丝电路及车辆，所述电子保险丝电路包括功率电源防反接模块

【技术实现步骤摘要】
电子保险丝电路及车辆


[0001]本专利技术涉及电子保险丝
，特别是涉及一种电子保险丝电路及车辆
。

技术介绍

[0002]随着汽车的发展，能够大大降低电子电气架构复杂度，提高系统效率的区域控制模块
(Zone control unit)
逐渐兴起，越来越多的
OEM
采纳域控制器设计，将动力域功能
、
热管理功能等集成到控制器中，其中电子保险丝芯片在域控制器中应用尤为广泛，作为替代传统保险丝的方案，电子保险丝在对一些关键功能的供电中，供电安全变的十分重要，比如应用电子保险丝对制动灯单元供电，应用电子保险丝对智驾单元进行供电，都需在保证在跛行模式
(Limp home
，指汽车的电控设备出现故障的时候，一开始主要集中于发动机控制和变速箱单片机，在模块或者传感器信号出现故障的时候，模块仍旧能够完成基本的功能，使得汽车仍能以最低要求的性能水平行驶
)
下的供电安全性，保证电子保险丝能正常对相关负载供电
。
[0003]现有技术中的电子保险丝电路基于功率电源防反接模块
、
电子保险丝模块
、
电源管理模块及微控制模块设计，功率电源防反接模块接功率输出供电电源并对功率输出供电电源进行防反接处理，得到并输出防反接功率输出供电电源，电子保险丝模块接防反接功率输出供电电源并利用防反接功率输出供电电源向负载供电，电源管理模块与功率电源防反接模块连接，当系统正常启动后，电源管理模块会将功率电源防反接模块使能，微控制模块与电子保险丝模块连接，微控制模块通过
SPI
配置电子保险丝模块的寄存器，电子保险丝模块根据寄存器内参数配置负载
I2‑
t
曲线
(
熔断电流和时间对应关系曲线
)
，在正常运行时会根据寄存器内配置监控负载电流，一旦达到预设值，电子保险丝会迅速断开负载，达到保护线路和负载的目的
。
[0004]但是，在跛行模式时，上述电子保险丝电路可能会出现下列两大类失效：
[0005]1)、
微控制模块失效，
SPI
总线可能出现非预期指令，造成电子保险丝模块内部配置寄存器被更改，导致电子保险丝不能起到保护负载和线束作用；甚至可能出现电子保险丝非预期关断，影响关键负载运行，危害行驶安全；
[0006]2)、
电源管理模块失效，造成电子保险丝的前端防反电源丢失，电子保险丝无法为后级供电，影响负载运行，危害行驶安全
。
[0007]有鉴于此，目前亟需一种在跛行模式下高可靠性的电子保险丝架构，以避免电子保险丝芯片在跛行模式下出现非预期行为
。

技术实现思路

[0008]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种电子保险丝的技术方案，基于功率电源防反接模块
、
电子保险丝模块
、
电源管理模块
、
微控制模块及跛行模式控制模块设计电子保险丝电路，当电源管理模块或者微控制模块失效时，通过跛行模式控制模块输出的跛行模式控制信号的控制使能功率电源防反接模块，使得功率电源防反接模块
仍能为后级负载有效供电，并通过跛行模式控制信号的控制锁止电子保险丝模块中的寄存器，以避免因
SPI
总线可能出现的非预期指令而造成电子保险丝模块内部配置寄存器被更改
、
导致电子保险丝不能起到保护负载和线路作用等问题
。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案如下
。
[0010]一种电子保险丝电路，包括：
[0011]功率电源防反接模块，接功率输出供电电源，并对所述功率输出供电电源进行防反接处理，得到并输出防反接功率输出供电电源；
[0012]电子保险丝模块，接所述防反接功率输出供电电源，并利用所述防反接功率输出供电电源向负载供电；
[0013]电源管理模块，接所述功率电源防反接模块，向所述功率电源防反接模块输出防反使能信号，通过所述防反使能信号对所述功率电源防反接模块进行使能控制；
[0014]微控制模块，与所述电子保险丝模块连接，向所述电子保险丝模块输出同步串行通信信号和寄存锁止控制信号，通过所述同步串行通信信号对所述电子保险丝模块中的寄存器进行配置，通过所述寄存锁止控制信号对所述电子保险丝模块中的寄存器进行锁止控制；
[0015]跛行模式控制模块，与所述功率电源防反接模块
、
所述电子保险丝模块
、
所述电源管理模块及所述微控制模块分别连接，接收所述微控制模块输出的跛行功能复位信号和跛行功能使能信号，通过所述跛行功能复位信号对所述跛行模式控制模块进行复位控制，通过所述跛行功能使能信号对所述跛行模式控制模块进行使能控制，接收所述电源管理模块输出的跛行输出使能信号，通过所述跛行输出使能信号触发输出跛行模式控制信号，向所述功率电源防反接模块及所述电子保险丝模块分别输出所述跛行模式控制信号，通过所述跛行模式控制信号对所述功率电源防反接模块进行使能控制，通过所述跛行模式控制信号对所述电子保险丝模块中的寄存器进行锁止控制；
[0016]其中，当所述电源管理模块失效时，通过所述跛行模式控制信号的控制使能所述功率电源防反接模块，并通过所述跛行模式控制信号的控制锁止所述电子保险丝模块中的寄存器
。
[0017]可选地，所述微控制模块还与所述电源管理模块连接，所述微控制模块向所述电源管理模块输出看门狗信号，通过所述看门狗信号反馈所述微控制模块的运行状态；当所述微控制模块失效时，通过所述跛行模式控制信号的控制锁止所述电子保险丝模块中的寄存器
。
[0018]可选地，所述功率电源防反接模块包括理想二极管控制器及第一
NMOS
管，所述理想二极管控制器的使能端接所述防反使能信号及所述跛行模式控制信号，所述理想二极管控制器的地端接地，所述理想二极管控制器的电压电容端接去耦电容的一端，所述理想二极管控制器的源端接所述去耦电容的另一端，所述功率输出供电电源与所述理想二极管控制器的源端及所述第一
NMOS
管的源极分别连接，所述理想二极管控制器的栅端经串接的电阻后接所述第一
NMOS
管的栅极，所述第一
NMOS
管的漏极输出所述防反接功率输出供电电源
。
[0019]可选地，所述功率电源防反接模块还包括双通道共阴二极管，所述双通道共阴二极管的第一个阳极接所述防反使能信号，所述双通道共阴二极管的第二个阳极接所述跛行
模式控制信号，所述双通道共阴二极管的共阴极接所述理想二极管控制器的使能端
。
[0020]可选地，所述电子保险丝模块包括高边开关控制器
、
采样电阻及第二
NMOS
管，所述高边开关控制器具有熔断保护功能，所述高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电子保险丝电路，其特征在于，包括：功率电源防反接模块，接功率输出供电电源，并对所述功率输出供电电源进行防反接处理，得到并输出防反接功率输出供电电源；电子保险丝模块，接所述防反接功率输出供电电源，并利用所述防反接功率输出供电电源向负载供电；电源管理模块，接所述功率电源防反接模块，向所述功率电源防反接模块输出防反使能信号，通过所述防反使能信号对所述功率电源防反接模块进行使能控制；微控制模块，与所述电子保险丝模块连接，向所述电子保险丝模块输出同步串行通信信号和寄存锁止控制信号，通过所述同步串行通信信号对所述电子保险丝模块中的寄存器进行配置，通过所述寄存锁止控制信号对所述电子保险丝模块中的寄存器进行锁止控制；跛行模式控制模块，与所述功率电源防反接模块
、
所述电子保险丝模块
、
所述电源管理模块及所述微控制模块分别连接，接收所述微控制模块输出的跛行功能复位信号和跛行功能使能信号，通过所述跛行功能复位信号对所述跛行模式控制模块进行复位控制，通过所述跛行功能使能信号对所述跛行模式控制模块进行使能控制，接收所述电源管理模块输出的跛行输出使能信号，通过所述跛行输出使能信号触发输出跛行模式控制信号，向所述功率电源防反接模块及所述电子保险丝模块分别输出所述跛行模式控制信号，通过所述跛行模式控制信号对所述功率电源防反接模块进行使能控制，通过所述跛行模式控制信号对所述电子保险丝模块中的寄存器进行锁止控制；其中，当所述电源管理模块失效时，通过所述跛行模式控制信号的控制使能所述功率电源防反接模块，并通过所述跛行模式控制信号的控制锁止所述电子保险丝模块中的寄存器
。2.
根据权利要求1所述的电子保险丝电路，其特征在于，所述微控制模块还与所述电源管理模块连接，所述微控制模块向所述电源管理模块输出看门狗信号，通过所述看门狗信号反馈所述微控制模块的运行状态；当所述微控制模块失效时，通过所述跛行模式控制信号的控制锁止所述电子保险丝模块中的寄存器
。3.
根据权利要求1所述的电子保险丝电路，其特征在于，所述功率电源防反接模块包括理想二极管控制器及第一
NMOS
管，所述理想二极管控制器的使能端接所述防反使能信号及所述跛行模式控制信号，所述理想二极管控制器的地端接地，所述理想二极管控制器的电压电容端接去耦电容的一端，所述理想二极管控制器的源端接所述去耦电容的另一端，所述功率输出供电电源与所述理想二极管控制器的源端及所述第一
NMOS
管的源极分别连接，所述理想二极管控制器的栅端经串接的电阻后接所述第一
NMOS
管的栅极，所述第一
NMOS
管的漏极输出所述防反接功率输出供电电源
。4.
根据权利要求3所述的电子保险丝电路，其特征在于，所述功率电源防反接模块还包括双通道共阴二极管，所述双通道共阴二极管的第一个阳极接所述防反使能信号，所述双通道共阴二极管的第二个阳极接所述跛行模式控制信号，所述双通道共阴二极管的共阴极接所述理想二极管控制器的使能端
。5.
根据权利要求1所述的电子保险丝电路，其特征在于，所述电子保险丝模块包括高边开关控制器
、
采样电阻及第二
NMOS
管，所述高边开关控制器具有熔断保护功能，所述高边开关控制器的同步串行通信端接所述同步串行通信信号，所述高边开关控制器的寄存器锁止
端接所述寄存锁止控制信号及所述跛行模式控制信号，所述防反接功率输出供电电源经过串接的所述采样电阻后接所述第二
NMOS
管的漏极，所述高边开关控制器的采样正端及采样负端与所述采样电阻的两端一一对应连接，所述高边开关控制器的栅端接所述第二
NMOS
管的栅极，所述第二
NMOS
管的源极接所述负载
。6.
根据权利要求5所述的电子保险丝电路，其特征在于，所述电子保险丝模块还包括第一防倒灌二极管
、
第二防倒灌二极管
、
第一电阻
、
第二电阻及第三电阻，所述高边开关控制器的寄存器锁止端经过依次串接的所述第一电阻及所述第二电阻后接地，所述寄存锁止控制信号接所述第一防倒灌二极管的阳极，所述第一防倒灌二极管的阴极接所述第一电阻与所述第二电阻的公共端，所述跛行模式控制信号接所述第二防倒灌二极管的阳极，所述第二防倒灌二极管的阴极经过串接的所述第三电阻后接所述第一电阻与所述第二电阻的公共端
。7.
根据权利要求1所述的电子保险丝电路，其特征在于，所述跛行模式控制模块包括复位锁存单元
、
降压输出单元及输出控制单元，所述复位锁存单元接所述跛行功能复位信号
、
所述跛行功能使能信号及锁存电源信号，通过所述跛行功能复位信号将所述锁存电源信号拉低复位，并锁存输出所述跛行功能使能信号，得到降压输出控制信号，所述降压输出单元接所述降压输出控制信号及所述功率输出供电电源，在所述降压输出控制信号的控制下，对所述功率输出供电电源进行降压处理，得到并输出所述锁存电源信号，所述输出控制单元接所述跛行输出使能信号及所述锁存电源信号，通过所述跛行输出使能信号对所述锁存电源信号进行输出通断控制，得到所述跛行模式控制信号
。8.
根据权利要求7所述的电子保险丝电路，其特征在于，所述复位锁存单元包括第一
NPN
三极管
、
第二
NPN
三极管
、
第三
NPN
三极管
、
第一
PNP
三极管
、
第四电阻
、
第五电阻
、
第六电阻
、
第七电阻
、
第八电阻
、
第九...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐凌宇，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：