[發(fā)明專(zhuān)利]一種能自適應(yīng)寬電壓范圍輸入的IO接口電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910245234.1
• 申請(qǐng)日: 2009-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102114813A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜承潤(rùn);陳鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津市松正電動(dòng)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60R16/02
• 分類(lèi)號(hào): B60R16/02;G05B19/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種I/O接口電路，尤其是涉及一種能自適應(yīng)寬電壓范圍輸入的I/O接口電路。

背景技術(shù)

在電動(dòng)汽車(chē)及混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)中，電機(jī)控制器作為核心部件越來(lái)越被廣泛的應(yīng)用。控制器本身需要車(chē)身上諸多的控制信號(hào)作為輸入量來(lái)確定其工作狀態(tài)，尤其是開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，如前進(jìn)信號(hào)、倒車(chē)信號(hào)、剎車(chē)信號(hào)、充電信號(hào)、高壓動(dòng)力電池信號(hào)、離合器動(dòng)作信號(hào)等等。這些開(kāi)關(guān)量雖然只有高電平和低電平之分，但它們的滿(mǎn)幅電壓均不統(tǒng)一，最高的如高壓動(dòng)力電池信號(hào)有二三百伏，最低的如離合器動(dòng)作信號(hào)只有5V，并且有些電壓還是浮動(dòng)的。例如在由超級(jí)電容構(gòu)成的混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)中，電源端電壓可能從幾伏到幾百伏；又如車(chē)載輔助蓄電池有12V和24V兩種，并且隨充放電的過(guò)程該電壓的浮動(dòng)范圍也比較大；還有有些系統(tǒng)采用48V～72V電壓供電，且系統(tǒng)正常工作時(shí)電源電壓從欠壓到過(guò)壓有著相當(dāng)寬的范圍。

綜上所述，目前電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)控制器迫切要求其I/O能適應(yīng)很寬的電壓范圍。

發(fā)明的內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種I/O接口電路，尤其是涉及一種能自適應(yīng)寬電壓范圍輸入的I/O接口電路。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)C11濾波，由R21和R31分壓送入MCU的一個(gè)I/O輸入腳，5V通過(guò)D2，R5，R6分壓成約4.24V電壓，Q1的B、E極正偏，使得U_ec＝U_bc+U_eb＝4.24V+0.6V＝4.84V＝限幅值，即I/O口限幅值＝4.84V+0.6V＝5.44V，滿(mǎn)足一般MCU的I/O輸入電壓要求。

所述一種能自適應(yīng)寬電壓范圍輸入的IO接口電路，任何一路I/O無(wú)論輸入電平幅值多高均為統(tǒng)一的電路，可做成標(biāo)準(zhǔn)模塊使用，減少了器件種類(lèi)，降低了成本。該I/O接在D11的陽(yáng)極，D11的陰極去限幅端，D2的陽(yáng)極接5V，陰極接R5一端，R5另一端和R6一端相連，R6另一端接地，R5、R6串聯(lián)中點(diǎn)接Q1的基極，Q1集電極接地，Q1發(fā)射極對(duì)15V接R4，同時(shí)Q1的發(fā)射極即限幅端。

所述一種能自適應(yīng)寬電壓范圍輸入的IO接口電路，每一路I/O均有公用的一路限幅電路使開(kāi)關(guān)量信號(hào)更安全的送入MCU。5V通過(guò)D2，R5，R6分壓成約4.24V電壓，Q1的B、E極正偏，使得U_ec＝U_bc+U_eb＝4.24V+0.6V＝4.84V＝限幅值，即I/O口限幅值＝4.84V+0.6V＝5.44V，滿(mǎn)足一般MCU的I/O輸入電壓要求。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果表現(xiàn)如下：

本發(fā)明所述的一種能自適應(yīng)寬電壓范圍輸入的IO接口電路，控制電路簡(jiǎn)單，非常適合電動(dòng)汽車(chē)及混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)，使產(chǎn)品性能穩(wěn)定。減少了器件種類(lèi)，降低了生產(chǎn)商的成本25％以上。采用這種方式使生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單，效率高，易于模塊化。同時(shí)工藝易于實(shí)現(xiàn)，配套控制系統(tǒng)的使用也具有較大靈活性，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)及混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)的推廣使用起了積極作用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

如圖1，INPUTA、INPUTB、…、INPUTn代表n路I/O輸入，以其中一路INPUTA輸入分析，開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)C11濾波，由R21和R31分壓送入MCU的一個(gè)I/O輸入腳，該I/O接在D11的陽(yáng)極，D11的陰極去限幅端，D2的陽(yáng)極接5V，陰極接R5一端，R5另一端和R6一端相連，R6另一端接地，R5、R6串聯(lián)中點(diǎn)接Q1的基極，Q1集電極接地，Q1發(fā)射極對(duì)15V接R4，同時(shí)Q1的發(fā)射極即限幅端。

5V電壓通過(guò)D2，R5，R6分壓成約4.24V電壓，Q1的B、E極正偏，使得U_ec＝U_bc+U_eb＝4.24V+0.6V＝4.84V＝限幅值，即I/O口限幅值＝4.84V+0.6V＝5.44V，滿(mǎn)足一般MCU的I/O輸入電壓要求。

利用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案的啟發(fā)下，設(shè)計(jì)出類(lèi)似的技術(shù)方案，而達(dá)到上述的技術(shù)效果的，均是落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。