[發明專利]車用單低端控制的負載驅動電路

有效

• 申請號: 201510958606.0
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN106896755B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 闕發松
• 申請（專利權）人: 聯創汽車電子有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 31211 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁紀鐵

本發明公開了一種車用單低端控制的負載驅動電路，包括：MCU的第一通用輸入輸出端口通過第二二極管連接MCU供電電源，通過第一電阻連接第四電阻第一端；MCU的驅動輸入控制信號端口通過第二電阻接地，通過第三電阻連接第四電阻第一端；MCU的第二通用輸入輸出端口連接過流保護開關器件第一端，過流保護開關器件第二端連接第四電阻第一端，過流保護開關器件第三端接地；第四電阻第一端通過負載連接車載供電電源，第四電阻第二端連接車載供電電源。本發明能應用于汽車電子單低端驅動負載的輸出控制，能適用于高電流、高功耗驅動工況，并實現對負載驅動故障診斷，降低了單低端控制的負載驅動電路生產成本。

技術領域

本發明涉及汽車電子技術領域，特別是涉及一種車用單低端控制的負載驅動電路。

背景技術

隨著現代汽車的安全性、舒適性以及排放處理等要求的不斷提高，汽車電子技術的應用越來越廣泛，如發動機燃油的電噴控制、自動啟停控制、電動助力轉向控制、商用車SCR尾氣處理控制等。

在各類汽車電子技術應用中，無論驅動阻性或感性負載，對于單低端控制需求越來越普遍，常見的繼電器驅動、油泵電磁閥驅動、儀表盤指示燈驅動等；目前，實現此類需求的方案有：

1)MCU+低邊預驅芯片(不含診斷功能)+驅動開關(MOSFET、IGBT等)，電路結構如附圖1所示；該方案能實現驅動故障診斷與保護功能，但是預驅芯片的成本偏高。

2)MCU+集成式低邊驅動芯片(含診斷功能)，電路結構如附圖2所示。該方案能實現驅動故障診斷與保護功能，但開關器件(功率器件)集成于驅動芯片內部，受器件發熱影響，只適合小電流、低功率驅動場合應用，而且集成芯片的成本高。

3)MCU+普通的低邊預驅芯片(不含診斷功能)+驅動開關(MOSFET、IGBT等)，電路結構如附圖3所示。該方案只能實現驅動輸出的控制功能，無具體的故障診斷與硬件保護功能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種控制精確、輸出響應快,能避免負載的故障診斷誤報、漏報的負載驅動電路。并且，本發明提供的負載驅動電路能根據所選擇電氣元件(Smart開關、MOSFET、負載等)的性能適用于高電流、高功耗驅動工況，能實現對負載驅動故障診斷。

為解決上述技術問題，本發明提供一種車用單低端控制的負載驅動電路，包括：

MCU U1、過流保護開關器件U2、第一～第四電阻R1、R2、R3、R4、第一二極管D1和第二二極管D2；

MCU U1的第一通用輸入輸出端口GPI01通過第二二極管D2連接MCU供電電源VCC，通過第一電阻R1連接第四電阻R4第一端；

MCU U1的驅動輸入控制信號端口ANx通過第二電阻R2接地，通過第三電阻R1連接第四電阻R4第一端；

MCU U1的第二通用輸入輸出端口GPI02連接過流保護開關器件U2第一端，過流保護開關器件U2第二端連接第四電阻R4第一端，過流保護開關器件U2第三端接地；

第四電阻R4第一端通過負載Load連接車載供電電源VBAT，第四電阻R4第二端連接車載供電電源VBAT。

其中，還包括第一二極管D1，第一二極管D1陰極連接車載供電電源VBAT，第一二極管D1陽極通過負載Load連接車載供電電源VBAT。

其中，第一二極管D1可以由一MOSFET代替，該MOSFET第一端連接地GND，該MOSFET第二端通過負載Load連接車載供電電源VBAT，該MOSFET第三端與MCU U1輸出控制信號連接。

以NMOS為例，MSOFET的第一端(源極，即S極)與GND相連，第二端(漏極，即D極)通過負載連接到VBAT，第三端(柵極，即G極)與MCU輸出控制信號連接；