[發明專利]一種符合功能安全的汽車24V電控系統冗余降壓電路及方法在審
申請號: | 201910367922.9 | 申請日: | 2019-05-05 |
公開(公告)號: | CN110162131A | 公開(公告)日: | 2019-08-23 |
發明(設計)人: | 王志偉 | 申請(專利權)人: | 萬向錢潮股份有限公司;萬向集團公司 |
主分類號: | G05F1/625 | 分類號: | G05F1/625 |
代理公司: | 杭州九洲專利事務所有限公司 33101 | 代理人: | 陳繼亮 |
地址: | 311215 浙江省*** | 國省代碼: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索關鍵詞: | 降壓模塊 關閉模塊 功能安全 降壓電路 電連接 冗余 降壓 輸出反饋模塊 電控系統 主動開啟 輸出端 元器件使用壽命 電子控制系統 輸出電壓采樣 輸出端電連接 電源管理IC 工作可靠性 反饋模塊 使能信號 車用 汽車 架構 輸出 | ||
本發明公開了一種符合功能安全的汽車24V電控系統冗余降壓電路及方法,包括線性降壓模塊、DC?DC降壓模塊、線性降壓被動關閉模塊、DC?DC模塊被動關閉模塊、DC?DC主動開啟模塊、輸出反饋模塊,線性降壓模塊與線性降壓被動關閉模塊電連接,DC?DC模塊被動關閉模塊通過DC?DC主動開啟模塊與DC?DC降壓模塊電連接,線性降壓被動關閉模塊、輸出反饋模塊分別與DC?DC降壓模塊的輸出端電連接;DC?DC降壓模塊的輸出端和線性降壓模塊的輸出端與電源管理IC電連接,反饋模塊的輸出電壓采樣信號給MCU,MCU輸出DC?DC使能信號給DC?DC降壓模塊。本發明的有益效果為:實現一種符合功能安全的車用24V電子控制系統的一級冗余降壓電路架構。提高元器件使用壽命和工作可靠性。
技術領域
本發明涉及,主要是一種符合功能安全的汽車24V電控系統冗余降壓電路及方法。
背景技術
在汽車控制器中,類似于EPB這種需要常時供電的控制器很多。系統即使在汽車熄火,進入休眠狀態后也要保持供電,隨時等待開關信號或者CAN信號來喚醒系統進入工作狀態。這相當于在汽車的整個生命周期中,ECU需要24小時不間斷供電。目前,汽車電源以12V系統為主,各大電源芯片供應商也主要圍繞12V方案研發電源管理芯片。然而,隨著商用車及新能源汽車的發展,24V電控系統的需求也逐漸增多。目前,可以直接進行24V電源管理的芯片很少,大部分供應商采用的是經過一級DC-DC開關電源降壓后,使用二級電源管理芯片進行電源管理。這就意味著一級DC-DC開關電源必須處于常時工作狀態。
為滿足控制器的功耗需求,現有降壓方案都采用集成式開關電源芯片做DC-DC降壓。由于汽車上的常電系統需要DC-DC降壓模塊常時工作,這不僅會帶來大量的電磁輻射,更重要的是對電源芯片的可靠性、使用壽命等參數提出很高的要求。電源系統直接影響整個ECU的健壯性,只要電源系統出問題,可以說整個系統都失去了可控制性,在汽車功能安全要求日益嚴苛的背景下,現有方案已經越來越難滿足ISO26262的要求。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的不足,而提供一種符合功能安全的汽車24V電控系統冗余降壓電路及方法。
本發明的目的是通過如下技術方案來完成的。一種符合功能安全的汽車24V電控系統冗余降壓電路,包括線性降壓模塊、DC-DC降壓模塊、線性降壓被動關閉模塊、DC-DC模塊被動關閉模塊、DC-DC主動開啟模塊、輸出反饋模塊,線性降壓模塊與線性降壓被動關閉模塊電連接,DC-DC模塊被動關閉模塊通過DC-DC主動開啟模塊與DC-DC降壓模塊電連接,線性降壓被動關閉模塊、輸出反饋模塊分別與DC-DC降壓模塊的輸出端電連接;DC-DC降壓模塊的輸出端和線性降壓模塊的輸出端與電源管理IC電連接,反饋模塊的輸出電壓采樣信號給MCU,MCU輸出DC-DC使能信號給DC-DC降壓模塊。
一種符合功能安全的汽車24V電控系統冗余降壓電路的控制方法,該方法包括如下步驟:
(1)、通過參數配置,保證系統首次啟動時,線性降壓模塊先于DC-DC降壓模塊啟動工作,即DC-DC主動開啟模塊工作晚于DC-DC被動關閉模塊工作;
(2)、系統休眠狀態下,線性降壓模塊工作,將輸入的24V高電壓線性降低為電源管理IC正常工作所需的電壓;此時電源管理IC及MCU為休眠狀態,輸出關閉,線性降壓模塊只需要提供極低的靜態輸出功耗;由于MCU不工作,DC-DC降壓模塊的使能控制為0,并且,線性降壓模塊輸出電壓Vl會激活DC-DC模塊被動關閉模塊工作,DC-DC使能控制的兩個輸入都是0,DC-DC降壓模塊為休眠狀態,不工作;
(3)當系統被開關或者CAN信號喚醒后,電源管理IC工作,輸出電壓喚醒MCU,MCU進入低功耗工作模式,系統由線性降壓模塊提供比較低的靜態輸出功耗;
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