CN205920369U - 一种长带电车载控制器电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种长带电车载控制器电源。它包括输入电源、滤波电路、MOS管、CAN收发器、低压降稳压器、单片机和外部电源模块，所述输入电源连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端分别连接MOS管、CAN收发器和低压降稳压器，所述MOS管的输出端连接外部电源模块的电源端，所述CAN收发器的唤醒输入端连接唤醒源、使能电源端连接低压降稳压器的使能端、控制端连接单片机的第一控制端，单片机的第二控制端连接MOS管的控制端，所述低压降稳压器的输出端连接单片机的电源输入端。本实用新型采用CAN收发器实现控制器供电、唤醒功能，不仅简化了硬件，降低了暗电流，不再需要开发低功耗软件和唤醒软件，提高了控制器的使用寿命和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车电子技术领域，具体涉及一种长带电车载控制器电源。
背景技术
很多车载控制器并不是在客户拧钥匙时上电工作，而是直接由蓄电池供电，长期带电，在特定的条件下唤醒，进入正常工作模式。其余情况下，处于休眠模式，并满足整车的暗电流要求。在汽车电子中，唤醒分为远程唤醒和局部唤醒。远程唤醒常用的是CAN报文唤醒。局部唤醒指通过硬线的12V信号唤醒。在实际应用中，这两种唤醒方式往往同时存在。传统的车载控制器电源与唤醒有关的模块一直不能掉电，如单片机、5V电源和CAN收发器。只要接上输入电源，这些模块就一直带电。为了满足暗电流指标，需要进行合理的硬件设计，比如需要选用静态电流较低的芯片；软件设计的难度和工作量很大，比如要选择具备输入唤醒且暗电流满足要求的低功耗模式；在检测到进入低功耗模式的条件，先关闭控制器内的非唤醒模块，关闭单片机的非唤醒外设，使能唤醒外设，并设置单片机被唤醒后的执行程序的入口地址，才能进入低功耗模式，这样检测到有效唤醒信号后，单片机才能恢复到正常工作模式，控制各模块重启。传统的控制器电源由于不同平台、不同架构的单片机的模式分类、定义和转换机理不同，各控制器间的低功耗软件和唤醒软件不能移植和继承；另外，由于长期带电运行，控制器的寿命显著降低。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种长带电车载控制器电源。
本实用新型采用的技术方案是：一种长带电车载控制器电源，包括输入电源、滤波电路、MOS管、用于局部唤醒和CAN报文唤醒的CAN收发器、低压降稳压器、单片机和外部电源模块，所述输入电源连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端分别连接MOS管的输入端、CAN收发器和低压降稳压器的供电电压端，所述MOS管的输出端连接外部电源模块的电源端，所述CAN收发器的唤醒输入端连接唤醒源，CAN收发器的使能电源端连接低压降稳压器的使能端，CAN收发器的控制端连接单片机的第一控制端，单片机的第二控制端连接MOS管的控制端，所述低压降稳压器的输出端连接单片机的电源输入端。
进一步地，所述CAN收发器的型号为TJA1043。
进一步地，所述TJA1043的本地唤醒输入端脚连接局部唤醒源，TJA1043的CAN总线输入端连接CAN报文唤醒源，TJA1043的供电电压端连接输入电源，TJA1043的使能电源端连接低压降稳压器的使能端，TJA1043的电源电压端、休眠模式输入端、使能控制输入端分别连接单片机的第一控制端。
更进一步地，所述低压降稳压器型号为NCV4276。
本实用新型采用CAN收发器实现控制器供电、唤醒功能，不仅简化了硬件，降低了暗电流，不再需要开发低功耗软件和唤醒软件，极大的降低了软件的开发难度和开发周期，提高了控制器的使用寿命和可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型CAN收发器的一种示意图。
图3为本实用新型工作模式的状态转移图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。
如图1所示，本实用新型的车载控制器电源包括输入电源、滤波电路、MOS管、用于局部唤醒和CAN报文唤醒的CAN收发器、低压降稳压器、单片机和外部电源模块，所述输入电源连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端分别连接MOS管的输入端、CAN收发器和低压降稳压器的供电电压端，所述MOS管的输出端连接外部电源模块的电源端，所述CAN收发器的唤醒输入端连接唤醒源，CAN收发器的使能电源端连接低压降稳压器的使能端，CAN收发器的控制端连接单片机的第一控制端，单片机的第二控制端连接MOS管的控制端，所述低压降稳压器的输出端连接单片机的电源输入端。
上述方案中，CAN收发器的型号为TJA1043，低压降稳压器型号为NCV4276。TJA1043与唤醒功能有关的管脚如图2中所示。管脚定义如下：PIN WAKE脚可接收上升沿或下降沿的局部唤醒信号；CAN BUS脚可接收CAN报文远程唤醒信号；PIN ERR_N脚可以告知单片机唤醒信号的类型；PIN EN脚输入高电平，使能发送功能；PIN STB控制进入休眠模式，低电平有效；PIN EN脚使能发送功能；PIN INH脚用于使能电源，TJA1043只有在睡眠模式下，INH悬空，在其它模式下，输出12V。在睡眠模式下，只需对PIN VBAT输入12V。其它模式下，VBAT需要12V电源输入，VCC和VIO需要5V电源输入。
TJA1043的本地唤醒输入端脚连接局部唤醒源，TJA1043的CAN总线输入端连接CAN报文唤醒源，TJA1043的供电电压端连接输入电源，TJA1043的使能电源端连接低压降稳压器的使能端，TJA1043的电源电压端、休眠模式输入端、使能控制输入端分别连接单片机的第一控制端。
TJA1043的低功耗模式和正常模式状态转移图，如图3所示，STB_N脚和EN脚内部下拉，默认设置芯片为休眠模式；若STB_N和EN都输入高电平，芯片进入正常收发模式；若STB_N脚输入低电平，EN脚输入高电平，切换到进入睡眠模式，该状态下，如果持续没有唤醒事件，芯片进入睡眠模式。在睡眠模式下，通过内置的仅由VBAT供电低功耗的接收模块，TJA1043不仅可以检测CAN报文唤醒，还可以用WAKE脚检测局部唤醒信号，芯片在识别到有效的唤醒信号后，芯片进入休眠模式，INH脚输出12V。
本实用新型选用带电源使能端的5V低压降稳压器，如NCV4276等。控制器从正常运行模式要进入低功耗模式，只需设置STB_N为低，EN为高，且保证无唤醒事件发生，等待TJA1043进入睡眠模式，INH悬空就可以了，此时NCV4276不能生成5V，单片机和TJA1043的5V供电部分都没有带电，其它由BAT_F1控制的模块也自动断电，整个控制器只有TJA1043的VBAT带电，暗电流低达30uA。控制器要从低功耗模式进入正常工作模式，只需要输入唤醒事件，由于STB_N是内部下拉，TJA1043将自动进入休眠模式，INH脚输出12V时，使能NCV4276，输出5V电源，给单片机、TJA1043等各个5V模块供电，单片机上电复位，进入正常工作模式。然后控制STB_N脚和EN脚拉高，TJA1043进入正常模式；控制MOS导通，生成BAT_F1，给其它电源模块和驱动模块供电。综上所述，该拓扑结构不仅简化了硬件，降低了暗电流，而且颠覆性的用单片机下电代替了传统的控制器进入低功耗模式的过程，用单片机上电复位执行应用程序的过程代替了传统的唤醒过程，不再需要开发低功耗软件和唤醒软件，极大的降低了软件的开发难度和开发周期，提高了控制器的使用寿命和可靠性。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (4)
1.一种长带电车载控制器电源，其特征在于：包括输入电源、滤波电路、MOS管、用于局部唤醒和CAN报文唤醒的CAN收发器、低压降稳压器、单片机和外部电源模块，所述输入电源连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端分别连接MOS管的输入端、CAN收发器和低压降稳压器的供电电压端，所述MOS管的输出端连接外部电源模块的电源端，所述CAN收发器的唤醒输入端连接唤醒源，CAN收发器的使能电源端连接低压降稳压器的使能端，CAN收发器的控制端连接单片机的第一控制端，单片机的第二控制端连接MOS管的控制端，所述低压降稳压器的输出端连接单片机的电源输入端。
2.根据权利要求1所述的一种长带电车载控制器电源，其特征在于：所述CAN收发器的型号为TJA1043。
3.根据权利要求2所述的一种长带电车载控制器电源，其特征在于：所述TJA1043的本地唤醒输入端脚连接局部唤醒源，TJA1043的CAN总线输入端连接CAN报文唤醒源，TJA1043的供电电压端连接输入电源，TJA1043的使能电源端连接低压降稳压器的使能端，TJA1043的电源电压端、休眠模式输入端、使能控制输入端分别连接单片机的第一控制端。
4.根据权利要求1所述的一种长带电车载控制器电源，其特征在于：所述低压降稳压器型号为NCV4276。
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