【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆的供电，特别是涉及一种车载高边配电控制电路及车辆。
技术介绍
1、随着车辆三电化(电机、电池、电驱)及新型电子电器架构推广应用的趋势，车辆内的配电系统需为各类域控制器、电控单元、电机、灯具和传感器等负载提供除定额配电，同时提供与各自功能安全要求级别匹配的安全机制，包括了检测、诊断以及状态设定等内容。
2、对于车辆中的高边配电单元(high side driver，hsd)来说，当负载或线束出现短路、接地或过流等故障，如果未能及时采取措施，轻则直接损坏所连接的负载或驱动ecu电路所在的控制器，甚至会导致整车线束因过流过温烧蚀烧毁或起火，后者维修、更换的成本和造成的影响不容轻视。
3、在现有技术中，可以采用集成各类电压，电流，温度等的检测诊断保护功能的智能高边集成芯片，但其价格相对高且生产供货周期长。也可以采用基于分立器件搭建的技术方案。前者集成度高，在处理大电流应用中更具成本优势，后者结构灵活，适用于处理较小电流的配电场景。
4、但在现有技术中，针对高边配电单元的开发，无论是集成配电方案，还是分立器件搭建的配电电路，均存在一些不足之处：
5、利用mcu及软件构建配电方案，该方案在响应时间和可靠稳定性上存在明显不足之处；同时，如果存在软件bug或软件系统侦错周期长的情形，则会提高重复性伤害的风险。
6、利用纯电路器件构配电的方案，通常除了采用功率mosfet和采样电阻外，还要选用数量不等的运算放大器、电压比较器、继电器、光耦等搭建相关电路。在这种方案中，其
7、同时，在现有的技术方案中，由于状态自锁环与检测状态不统一，会造成额外功耗。且如果状态自锁环上电后不能稳定地置于off状态，如果此时配电状态处于on状态或不确定装置，均可造成不可控的配电输出。而且由于状态自锁环的增益由晶体管输出，在极端场景下，剧烈的增益变化可能造成状态自锁功能失效，其鲁棒性不佳。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种车载高边配电控制电路及车辆，可以安全且灵活地对车载高边配电进行控制，具有成本低、安全可靠、各级增益可灵活定制，且鲁棒性好的优点。
2、为解决上述技术问题，作为本专利技术的一方面，提供一种车载高边配电控制电路，其至少包括：
3、配电通道，包括有设置于电源输入端与配电输出端之间的电流采样电阻以及开关单元，用于将输入的电源输出；
4、电流检测及栅极控制模块，用于在检测到电流采样电阻上电流超出阈值时，或接收到来自mcu的off激励信号时，控制与其连接的开关单元的栅极的电平，以使所述开关单元处于关断状态；
5、欠压检测模块，与所述电流检测及栅极控制模块相连接，用于在电路上电过程中，或在正常工作后检测到配电输出端出现欠压时，通过所述电流检测及控制模块控制所述开关单元处于关断状态；以及用于在接收到来自mcu的on激励信号时，通过所述电流检测及控制模块控制所述开关单元处于连通状态；
6、状态控制模块，用于接收来自mcu的off激励信号，输出给所述电流检测及栅极控制模块，以控制所述开关单元处于关断状态；以及用于接收来自mcu的on激励信号，输出给所述欠压检测模块，以控制所述开关单元处于连通状态；
7、其中，所述欠压检测模块、电流检测及栅极控制模块以及开关单元三者串接。
8、所述欠压检测模块、电流检测及栅极控制模块以及开关单元形成正反馈环路，其中：
9、电流检测及栅极控制模块在检测到电流采样电阻上电流超出阈值，或接收到来自mcu的off激励信号时，将与其连接的开关单元的栅极的电平锁定于第一电平，以使所述开关单元处于关断状态；
10、欠压检测模块在比较到电源输入端与电源输出端的电压值差值超过预定差值阈值时，控制其与电流检测及栅极控制模块进行状态自锁，将所述开关单元的栅极的电平锁定于第一电平，使所述开关单元处于关断状态；欠压检测模块在接收到来自mcu的on激励信号时，通过控制其与电流检测及栅极控制模块进行状态自锁切换，将所述开关单元的栅极的电平锁定于第二电平，使所述开关单元处于连通状态。
11、其中，所述欠压检测模块包含有两极反相放大管，电流检测及栅极控制模块包含有一级反相放大管，所述开关单元形成一级反相放大管，三者级联形成具有四级反相放大管的正反馈环路。
12、其中，在所述配通道中，所述电流采样电阻一端与电源输入端相连接，另一端连接开关单元的源极，所述开关单元的漏极与配电输出端相连接；所述开关单元的栅极与所述电流检测及栅极控制模块相连接。
13、其中，所述电流检测及栅极控制模块包括：
14、第一三极管q1，其为pnp三极管，其发射极连接所述电源输入端，其发射极和基极之间并联有第一电阻r1和第一电容c1，其基极通过第二电阻r2连接所述电流采样电阻远离电源输入端的一端；其集电极通过第四电阻r4接地，其集电极与开关单元的栅极相连接；其基极通过第三电阻r3与开关单元的栅极相连接，且所述基极引出第一控制线(stoff)。
15、其中，所述欠压检测模块包括：
16、第二三极管q2和第三三极管q3，所述第二三极管q2为pnp三极管，第三三极管q3为npn三极管；
17、所述第二三极管q2的发射极和基极之间并联有第六电阻r6和第二电容c2；其基极连接二极管d1的正极，所述二极管的负极通过第七电阻与配电输出端相连接；其集电极通过第八电阻r8与第三三极管q3的基极相连接；
18、所述第三三极管q3的集电极连接所述第一控制线；其发射极和基极之间连接第九电阻r9；其发射极接地。
19、其中，所述状态控制模块包括：
20、off激励处理元，其一端连接mcu的off激励信号输出线，另一端连接所述第一控制线；
21、on激励处理元，其一端连接mcu的on激励信号输出线，另一端通过第二控制线(ston)连接所述欠压检测模块中第二三极管q2的集电极；
22、其中，所述on激励信号为高电平信号，所述off激励信号为低电平信号。
23、其中，所述on激励处理单元包括：
24、on激励三极管qdpon，其为npn三极管，其基极通过第一分压电阻rdp1连接mcu的on激励信号输出端，其基极通过第二分压电阻rdp2接地；其发射极连接其基极；其集电极连接所述第二控制线。
25、其中，所述off激励处理单元包括：
26、off激励三极管qdpoff，其为npn三极管，其基极通过第三分压电阻rdp3连接mcu的off激励信号输出端，其基极通过第四分压电阻rdp4接地；其发射极连接其基极；其集电极连接所述第一控制线。
27、其中，所述电路包括：电压采样模块，与所述配电输本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车载高边配电控制电路，其特征在于，至少包括：
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述欠压检测模块、电流检测及栅极控制模块以及开关单元形成正反馈环路，其中：
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述欠压检测模块包含两极反相放大管，电流检测及栅极控制模块包含一级反相放大管，所述开关单元形成一级反相放大管，三者级联形成具有四级反相放大管的正反馈环路。
4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，在所述配电通道中，所述电流采样电阻一端与电源输入端相连接，另一端连接开关单元的源极，所述开关单元的漏极与配电输出端相连接；所述开关单元的栅极与所述电流检测及栅极控制模块相连接。
5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电流检测及栅极控制模块包括：
6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述欠压检测模块包括：
7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述状态控制模块包括：
8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述ON激励处理单元包括：
9.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述
10.如权利要求1至9任一项所述的电路，其特征在于，包括：电压采样模块，与所述配电输出端连接，用于对配电输出端的电压进行采样，并输出给MCU。
11.如权利要求10所述的电路，其特征在于，所述开关单元为电力场效应晶体管(P-MOSFET)。
12.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至11任一项所述的车载高边配电控制电路。
...【技术特征摘要】
1.一种车载高边配电控制电路，其特征在于，至少包括：
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述欠压检测模块、电流检测及栅极控制模块以及开关单元形成正反馈环路，其中：
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述欠压检测模块包含两极反相放大管，电流检测及栅极控制模块包含一级反相放大管，所述开关单元形成一级反相放大管，三者级联形成具有四级反相放大管的正反馈环路。
4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，在所述配电通道中，所述电流采样电阻一端与电源输入端相连接，另一端连接开关单元的源极，所述开关单元的漏极与配电输出端相连接；所述开关单元的栅极与所述电流检测及栅极控制模块相连接。
5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电流检测及栅极控...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟锋，陈超，王伟，蔡之骏，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。