[实用新型]一种车用电器的控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车用电器的控制装置，属于电子技术领域。

背景技术

目前，机动车车身电器的控制分为传统线束继电器方式和网络控制方式。传统的线束继电器方式由于在寿命、体积、可靠性等方面都落后于网络控制方式，正逐步为CAN或LIN网络控制方式所取代。但两种方式中，车身电器的启动、关断和过压保护都有其不足之处。车身用电器的启动和关断都会产生瞬态大电流和瞬态过压，从而对电器寿命、整车EMI/EMC性能造成损害。同时，发电机或蓄电池的电压超过车身用电器的额定电压也会造成电器寿命缩短，并存在能源浪费。例如，对于冷光源负载，当灯具电压过额定电压10％时，灯具寿命将降低一倍；灯具电压为额定电压的90％时，灯具寿命将提高一倍，照度降低7％，此时与过压10％相比寿命延长4倍，而且照度值与额定状态相比仅衰减7％，由于人眼对光线的感觉是呈现对数关系，即：当光线照度增加10倍时，人能够感觉到亮度增加一倍，并产生眩光危害眼睛，而当光线照度减少7％时，人眼却很难察觉到，因此不影响照明质量。为此，有文献提出了采用PWM技术控制用电器的供电电压，如专利CN200710037324.2“车灯控制方法和车灯控制电路”中采用PWM技术对车灯供电电压进行控制，但其实现方法靠带有PWM功能的MCU提供PWM信号。由于机动车车灯很多，并且除车灯外，还有很多车身电器，如雨刮器、除霜器和电动门窗等，MCU的PWM输出管脚是较少的，无法满足整车车身电器的数量需要。并且，该专利中，未涉及车灯关断过程的控制。

专利CN200510122299.9“智能汽车车身网络控制系统装置及其方法”和专利CN200710099038.9“智能汽车车身网络系统”虽然以网络方式取代了传统线束继电器方式，但并未涉及对车身电器的启动和关断过程及供电电压进行PWM控制，用电器寿命和整车EMI/EMC并未改善，能源浪费仍然存在。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种车用电器控制装置，用来解决现有主控制器PWM输出较少不能满足整车用电器需要和不能对用电器进行软关断的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种车用电器的控制装置，该装置包括一个分压电路，该分压电路的输出端接一个微控制器的A/D端，该微控制器用于脉冲宽度数据输出的接口端和用于选择PWM信号输出的片选接口端及用于锁存信号输出接口端分别接一个现场可编程门阵列FPGA芯片中被定义为脉冲宽度数据寄存器的数据输入接口端和使能接口端及锁存信号输入接口端，该现场可编程门阵列FPGA芯片中各个被定义为脉冲宽度调制PWM信号输出的每个接口端分别对应连接一个驱动芯片的控制端，所述的每个驱动芯片的输出端用于接相应的车用电器，每个驱动芯片的反馈端接微控制器的反馈输入端，所述所有驱动芯片的电源输入端接供电电源的两端。

所述分压电路的输出接有电压限幅电路。

所述的每个驱动芯片的反馈端接有电压限幅电路。

所述的驱动芯片为HS-IPSW型高边智能功率开关。

本实用新型的有益效果是：本实用新型是一种基于FPGA技术的车用电器控制装置，基于FPGA芯片实现了多路PWM信号的输出，满足了整车车用电器对不同频率PWM信号的需要，当用电器开启时使PWM脉冲信号输出线性增加，实现用电器的软启动，避免用电器启动过程中的尖峰电流或电感负载产生的高反向瞬态电压，从而避免了共电源阻抗引入的干扰，当用电器关闭时使PWM脉冲信号线性减小到0，实现对用电器的软关断，避免用电器关断过程中电感负载产生感生瞬态电压和瞬态电流，从而避免了共地线阻抗和地环路引入的干扰，改善了EMI/EMC性能，延长了用电器的寿命，避免过电压供电造成的能源浪费。

由于使用高边智能功率开关，实现了对用电器的过电流、过热及短路保护和短路、断路诊断功能。

附图说明

图1是车用电器控制装置的电路原理框图；

图2是基于FPGA芯片的PWM信号产生时序逻辑电路图；

图3本实用新型基于FPGA芯片的PWM信号产生时序逻辑电路仿真结果图。

具体实施方式