專利名稱：一種電子式無觸點(diǎn)中央電器盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種中央電器盒，尤其涉及一種電子式無觸點(diǎn)中央電器盒。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的中央電器盒主要采用繼電器作為電源開關(guān)，將控制不同負(fù)載的專用 繼電器集中在一起，由于繼電器體積較大，導(dǎo)致整個(gè)中央電器盒外形較大，而 且繼電器通過銜鐵的吸合和斷開來控制負(fù)載的通斷，屬于機(jī)械式觸點(diǎn)接觸，其 接觸電阻會(huì)隨著使用的次數(shù)增大，使用壽命受到限制，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
傳統(tǒng)的中央電器盒無法實(shí)現(xiàn)負(fù)載的特殊控制，例如對(duì)車燈的亮度、雨刮電
機(jī)的轉(zhuǎn)速等進(jìn)行控制。上述控制性能通常采用PWM技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)，但PWM 技術(shù)的特點(diǎn)是控制開關(guān)器件工作在通斷狀態(tài)，繼電器因?yàn)槠渥陨淼娜秉c(diǎn)不能工 作在這種狀態(tài)下。傳統(tǒng)的中央電器盒主要采用熔斷器來保護(hù)負(fù)載，熔斷器一旦 熔斷就只能通過更換新的開關(guān)器件才能保證負(fù)載正常工作，不利于系統(tǒng)的維護(hù)。 傳統(tǒng)的中央電器盒不具備總線接口 ，無法與其它汽車模塊進(jìn)行信息共享。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，其穩(wěn)定性 高，使用范圍廣，體積小，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)全車電器件進(jìn)行集中控制，達(dá)到了簡化 線路、便于安裝、檢修和故障查找的目的。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，其 包括電源模塊、輸入模塊、主控模塊和輸出模塊，其中，所述主控模塊分別與 所述輸入模塊、所述電源模塊和所述輸出模塊電連接；
所述輸入模塊，用于將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為微處理器能夠處理的信號(hào)，并傳送 至所述主控模塊；
所述主控模塊，包括微處理器，用于采集來自所述輸入模塊的各類輸入信 號(hào)，轉(zhuǎn)化為邏輯開關(guān)信號(hào)，并將該邏輯開關(guān)信號(hào)傳送至所述輸出模塊；所述輸出模塊，包括輸出信號(hào)處理單元、功率輸出單元和輸出接口電路；
所述輸出信號(hào)處理單元，分別與所述主控模塊和所述功率輸出單元電連接， 用于處理來自所述主控模塊的邏輯開關(guān)信號(hào)，并將處理后的邏輯開關(guān)信號(hào)傳送
至所述功率輸出單元，以驅(qū)動(dòng)所述功率輸出單元；
所述功率輸出單元，主要由智能電源開關(guān)組成，與所述輸出接口電路電連 接，用于根據(jù)所述輸出信號(hào)處理單元傳送的邏輯開關(guān)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)，控制電路的 導(dǎo)通和斷開；
所述輸出接口電路，用于提供與外部的輸出接口。 優(yōu)選的，本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒還包括通信模塊， 所述通信模塊，與所述主控模塊電連接，用于提供所述主控模塊與外部通 信的接口 。
優(yōu)選的，所述通信模塊包括CAN總線接口 ，所述CAN總線接口與所述主 控模塊的CAN總線接口通信。
優(yōu)選的，所述通信模塊還包括LIN接口 ，所述LIN接口與所述主控模塊的 LIN接口通信。
優(yōu)選的，所述通信模塊還包括RS232串行接口 ，所述RS232串行接口與所 述主控模塊的RS232接口通信。
優(yōu)選的，本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒還包括反饋模塊，
所述反饋模塊，分別與所述主控模塊和所述功率輸出單元的輸出端電連接， 將所述功率輸出單元的工作狀態(tài)反饋至所述主控模塊。
優(yōu)選的，本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒還包括報(bào)警模塊，所 述功率輸出單元的智能電源開關(guān)的故障反饋引腳電連接一上拉電阻；
所述報(bào)警模塊，與所述故障反饋引腳電連接，通過檢測所述故障反饋引腳 的電平狀態(tài)，判斷所述智能電源開關(guān)是否發(fā)生故障。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，采用了微 處理器作為主控模塊，通過智能電源開關(guān)為汽車內(nèi)部的各種負(fù)載提供電源，不 僅可經(jīng)過的電流量大，體積變小，還消除了傳統(tǒng)電器盒電火花和壽命短的缺陷， 能實(shí)現(xiàn)負(fù)載的全保護(hù)，并且在故障排除后電子式無觸點(diǎn)中央電器盒還能夠自動(dòng) 恢復(fù)正常工作，不需要更換器件。

圖1是本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
隨著汽車半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，許多具有高可靠性的電子元器件不斷涌 現(xiàn)，使得研發(fā)新型的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒成為可能，本實(shí)用新型即提供了 一種電子式無觸點(diǎn)中央電器盒。
本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒采用智能電源開關(guān)(IPS)代替
傳統(tǒng)的中央電器盒中的繼電器。智能電源開關(guān)主要由MOS管構(gòu)成，通過在控制 端施加電壓形成導(dǎo)電通道來控制電流的通斷，為負(fù)載提供電能；所述智能電源 開關(guān)的通斷方式完全不同于繼電器的機(jī)械式接觸，理論上不會(huì)受導(dǎo)通次數(shù)的限 制，可以提高使用壽命，增加系統(tǒng)的可靠性。另外，采用智能電源開關(guān)就可以 利用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)對(duì)一些特殊的負(fù)載進(jìn)行處理，例如控制車燈的亮度、對(duì) 雨刮電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)等等，而且隨著微電子工藝的不斷提高，MOS管的導(dǎo) 通電阻已經(jīng)達(dá)到毫歐級(jí)，能夠安全地處理大電流，拓寬了使用的范圍。
智能電源開關(guān)內(nèi)部集成了輔助電路，所述輔助電路包括保護(hù)電路、門極驅(qū) 動(dòng)電路和故障檢測電路，只需一個(gè)筒單的TTL電平輸入就可以控制智能電源開 關(guān)動(dòng)作；并且當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)過流、過溫以及過壓等故障時(shí)智能電源開關(guān)可以自動(dòng) 關(guān)閉，以保護(hù)負(fù)載；當(dāng)系統(tǒng)的故障消除后，智能電源開關(guān)能夠恢復(fù)正常工作， 提高了系統(tǒng)的安全性，而且智能電源開關(guān)可以通過故障監(jiān)測管腳將當(dāng)前的狀態(tài) 反饋給用戶，方便了用戶及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握智能電源開關(guān)的工作情況，并實(shí)時(shí) 做出調(diào)整。
CAN總線技術(shù)由于其突出的優(yōu)點(diǎn)在汽車電控單元的設(shè)計(jì)中得到越來越廣泛 的應(yīng)用，CAN總線屬于總線式串行通訊網(wǎng)絡(luò)，由于其采用了許多新技術(shù)及獨(dú)特 的設(shè)計(jì)，與一般的總線相比，CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性 和靈活性，因此，采用CAN總線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電控單元間的信息共享交互，減 少了車身布線，降低了成本，提高了系統(tǒng)的可靠性。為了能夠參與汽車電控單 元間的總線通信，電子式無觸點(diǎn)中央電器盒內(nèi)部集成了總線通信模塊，可以作 為控制器網(wǎng)絡(luò)上獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)與其他總線模塊進(jìn)行交互式通信。
如圖1所示，本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，包括電源模塊 11、輸入模塊12、主控模塊13、輸出模塊14、通信模塊15和反饋模塊16,其 中，所述主控模塊13分別與所述輸入模塊12、所述電源模塊11、所述輸出模塊14和所述反饋模塊16電連接，所述反饋模塊16與所述輸出模塊13電連接， 所述主控模塊13與所述通信模塊15電連接；
所述輸入模塊12，用于將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為微處理器能夠處理的信號(hào)，并傳 送至所述主控模塊13;
根據(jù)一種具體實(shí)施方式
，所述輸入模塊12包括模擬輸入單元121、數(shù)字輸 入單元122和頻率輸入單元123;
由于汽車上的常規(guī)輸入信號(hào)包括數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)以及頻率信號(hào)，因此 本實(shí)用新型分別設(shè)計(jì)了處理模擬輸入信號(hào)的模擬輸入單元121、處理數(shù)字輸入信 號(hào)的數(shù)字輸入單元122和處理頻率輸入信號(hào)的頻率輸入單元123,已分別將模擬 輸入信號(hào)、數(shù)字輸入信號(hào)和頻率輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為微處理器可以處理的信號(hào)
數(shù)字輸入信號(hào)和模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，以便通過微處理器的A/D 采樣模塊進(jìn)行釆樣處理；
頻率輸入信號(hào)經(jīng)過整形電路轉(zhuǎn)換為TTL方波信號(hào)，以便通過微處理器的頻 率捕捉模塊進(jìn)行采樣處理；
所述主控模塊13,用于采集來自所述輸入模塊12的各類輸入信號(hào)，按照控 制需求轉(zhuǎn)化為邏輯開關(guān)信號(hào)，并將該邏輯開關(guān)信號(hào)傳送至所述輸出模塊14;
所述主控模塊13包括微處理器和主控電路；
傳統(tǒng)的中央電器盒并沒有采用微處理模塊進(jìn)行控制，而是采用簡單的電源 線開關(guān)式控制，本實(shí)用新型采用了微處理模塊后，控制邏輯由軟件處理，既可 以增加控制的通道，又減少了原來的控制器件，使得電器盒的體積變小，功能 調(diào)高；
所迷通信模塊15,用于提供所述主控模塊13與外部通信的接口； 根據(jù)一種具體實(shí)施方式
，所述通信模塊15包括CAN總線接口 、 LIN接口
和RS232串行接口 ，分別與所述主控模塊的CAN總線接口 、 LIN接口和RS232
串行接口通信；
所述輸出模塊14,包括輸出信號(hào)處理單元141、功率輸出單元142和輸出 接口電路143;
所述輸出信號(hào)處理單元141,分別與所述主控模塊13和所述功率輸出單元 142電連接，用于處理來自所述主控模塊的邏輯開關(guān)信號(hào)，并將處理后的邏輯開 關(guān)信號(hào)傳送至所述功率輸出單元142,以驅(qū)動(dòng)所述功率輸出單元142;
所述功率輸出單元142,主要由智能電源開關(guān)組成，與所述輸出接口電路143電連接，用于根據(jù)所述輸出信號(hào)處理單元141傳送的邏輯開關(guān)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)， 控制電路的導(dǎo)通和斷開；
所述輸出接口電路143，用于提供與外部的輸出接口 。
所述反饋模塊16,分別與所述功率輸出單元142的輸出端和所述主控模塊 13電連接，將所述功率輸出單元142的工作狀態(tài)反饋至所述主控模塊13;
本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，不需對(duì)硬件電路做出改動(dòng)， 即能夠?qū)斎胄盘?hào)的正控、負(fù)控進(jìn)行配置，其通過由上位機(jī)向微處理器發(fā)送控 制字來實(shí)現(xiàn)，微處理器根據(jù)接收的控制字通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)輸入的正負(fù)控配置。
本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，還能夠?qū)︻l率信號(hào)進(jìn)行采集； 頻率信號(hào)的采集包括信號(hào)捕捉和計(jì)算，通過微處理器才能實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)的中央電 器盒不具備此功能。
另外，傳統(tǒng)的中央電器盒是采用熔斷器來實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的保護(hù)，及電流超熔 斷器的熔斷額定值時(shí)，熔斷器熔斷，負(fù)載斷電，只有更換新的熔斷器才能使負(fù) 載正常工作。而在本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，釆用智能電源 開關(guān)，因此可以省去熔斷器，因?yàn)橹悄茈娫撮_關(guān)內(nèi)部集成可保護(hù)輔助電路，當(dāng) 出現(xiàn)過流，過溫，過壓等情況時(shí)都能自動(dòng)關(guān)閉輸出以保護(hù)器件及負(fù)載，從保護(hù) 功能范圍上來說比傳統(tǒng)的中央電器盒更廣一些。
在本實(shí)用新型中，智能電源開關(guān)具有故障反饋引腳，在敵障反饋引腳接上 拉電阻，正常情況下此引腳狀態(tài)為高，當(dāng)出現(xiàn)上述故障時(shí)，該管腳狀態(tài)拉低， 通過微處理器檢測該引腳的狀態(tài)就可以檢測該器件是否出現(xiàn)故障。
根據(jù)一種具體實(shí)施方式
，本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒還包 括報(bào)警模塊，所述功率輸出單元142的智能電源開關(guān)的故障反饋引腳與所述報(bào) 警模塊電連接，所述報(bào)警模塊通過檢測所述故障反饋引腳的電平狀態(tài)，判斷所 述智能電源開關(guān)是否發(fā)生故障。
優(yōu)選的，所述報(bào)警模塊為閃碼燈，并可以由閃碼的形式判斷出現(xiàn)的是什么 故障，極大地方便了對(duì)故障的處理，縮短了檢修時(shí)間。
本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒將全車電器控制元件、電路監(jiān) 測元件和報(bào)警元件通過印刷電路板組裝成一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全車電 器件進(jìn)行集中控制，達(dá)到了簡化線路、便于安裝、檢修和故障查找的目的。本 實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒采用了智能功率器件，不僅電流量大、 體積小，還消除了傳統(tǒng)的電器盒的電火花和壽命短的缺陷，能實(shí)現(xiàn)負(fù)載電路的全保護(hù)；在故障排除后，本實(shí)用新型所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒還能夠自
動(dòng)恢復(fù)正常工作，不需要更換器件。
以上說明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許 多修改，變化或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，其特征在于，其包括電源模塊、輸入模塊、主控模塊和輸出模塊，其中，所述主控模塊分別與所述輸入模塊、所述電源模塊和所述輸出模塊電連接；所述輸入模塊，用于將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為微處理器能夠處理的信號(hào)，并傳送至所述主控模塊；所述主控模塊，包括微處理器，用于采集來自所述輸入模塊的各類輸入信號(hào)，轉(zhuǎn)化為邏輯開關(guān)信號(hào)，并將該邏輯開關(guān)信號(hào)傳送至所述輸出模塊；所述輸出模塊，包括輸出信號(hào)處理單元、功率輸出單元和輸出接口電路；所述輸出信號(hào)處理單元，分別與所述主控模塊和所述功率輸出單元電連接，用于處理來自所述主控模塊的邏輯開關(guān)信號(hào)，并將處理后的邏輯開關(guān)信號(hào)傳送至所述功率輸出單元，以驅(qū)動(dòng)所述功率輸出單元；所述功率輸出單元，主要由智能電源開關(guān)組成，與所述輸出接口電路電連接，用于根據(jù)所述輸出信號(hào)處理單元傳送的邏輯開關(guān)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)，控制電路的導(dǎo)通和斷開；所述輸出接口電路，用于提供與外部的輸出接口。
2、 如權(quán)利要求1所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，其特征在于，其還包括 通信模塊，所述通信模塊，與所述主控模塊電連接，用于提供所述主控模塊與外部通 信的接口。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，其特征在于，所述 通信模塊包括CAN總線接口 ，所述CAN總線接口與所述主控模塊的CAN總線 接口通信。
4、 如權(quán)利要求3所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，其特征在于，所述通信 模塊還包括LIN接口 ，所述LIN接口與所述主控模塊的LIN接口通信。
5、 如權(quán)利要求4所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，其特征在于，所述通信 模塊還包括RS232串行接口，所述RS232串行接口與所述主控模塊的RS232接 口通信。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，其特征在于，其還 包括反饋模塊，所述反饋模塊，分別與所述主控模塊和所述功率輸出單元的輸出端電連接， 將所述功率輸出單元的工作狀態(tài)反饋至所述主控模塊。
7、如權(quán)利要求6所述的電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，其特征在于，其還包括報(bào)警模塊，所述功率輸出單元的智能電源開關(guān)的故障反饋引腳電連接一上拉電阻；所述報(bào)警模塊，與所述故障反饋引腳電連接，通過檢測所述故障反饋引腳 的電平狀態(tài)，判斷所述智能電源開關(guān)是否發(fā)生故障。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種電子式無觸點(diǎn)中央電器盒，其包括電源模塊、輸入模塊、主控模塊和輸出模塊；所述主控模塊，采集來自所述輸入模塊的各類輸入信號(hào)，轉(zhuǎn)化為邏輯開關(guān)信號(hào)并傳送至所述輸出模塊；所述輸出模塊，包括輸出信號(hào)處理單元、功率輸出單元和輸出接口電路；所述輸出信號(hào)處理單元，處理來自所述主控模塊的邏輯開關(guān)信號(hào)并傳送至所述功率輸出單元，以驅(qū)動(dòng)所述功率輸出單元；所述功率輸出單元，主要由智能電源開關(guān)組成，與所述輸出接口電路電連接，用于根據(jù)所述輸出信號(hào)處理單元傳送的邏輯開關(guān)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)，控制電路的導(dǎo)通和斷開；所述輸出接口電路，用于提供與外部的輸出接口。本實(shí)用新型穩(wěn)定性高，使用范圍廣，體積小。
文檔編號(hào)H02B1/00GK201352681SQ200920001300
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者王曉明, 祖全達(dá), 齊麗彬 申請(qǐng)人:哈爾濱威帝汽車電子有限公司