控制电路及控制装置转让专利
申请号 : CN201911195110.7
文献号 : CN111045414B
文献日 : 2021-06-18
发明人 : 王辉
申请人 : 北汽福田汽车股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种控制电路,其特征在于,包括:处理器(11)、光耦组隔离电路(13)、场效应管组电路(15)和输出电路(17),所述场效应管组电路(15)包括场效应管(151)、与所述场效应管(151)连接的滤波电路(153)和抑制二极管(155);
所述光耦组隔离电路(13)连接在所述处理器(11)和所述场效应管(151)之间,用于将所述处理器(11)输出的第一电信号转换为光信号,及将所述光信号转换为第二电信号,并将所述第二电信号输出至所述场效应管(151)以控制所述场效应管(151)导通或断开;
所述输出电路(17)与所述场效应管(151)连接,用于在所述场效应管(151)导通的情况下输出第一控制信号,及在所述场效应管(151)断开的情况下输出第二控制信号;
所述处理器(11),用于在所述控制电路用于测试由PWM电机控制的电气零部件时,周期性地输出和不输出所述第一电信号,以使所述输出电路(17)周期性地输出所述第二控制信号和第一控制信号,该周期性的第二控制信号和第一控制信号能形成PWM信号以对被测试电气零部件进行测试;
所述处理器(11),还用于在所述控制电路用于测试电气零部件完成间歇工作时,在一段时间内持续输出所述第一电信号以使所述输出电路(17)在该段时间内输出第二控制信号,以控制被测试电气零部件在该段时间内停止运行;及在另一段时间内停止输出所述第一电信号,以使所述输出电路(17)在该段时间内输出第一控制信号,以控制被测试电气零部件在该段时间内运行,从而对被测试电气零部件完成间歇工作的测试。
2.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路还包括:与所述处理器(11)连接的频率调制电路(19)和占空比调制电路(21);
所述频率调制电路(19)用于输出频率调制信号至所述处理器(11),所述频率调制信号用于控制所述处理器(11)周期性输出和不输出所述第一电信号,并控制所述第一电信号的输出频率;
所述占空比调制电路(21)用于输出占空比调制信号至所述处理器(11),所述占空比调制信号用于控制所述处理器(11)输出的所述第一电信号在一个周期内所占的时间比率。
3.根据权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路还包括与所述处理器(11)连接的运行开关(23);
所述运行开关(23)用于输出开始运行信号或停止运行信号至所述处理器(11),所述开始运行信号用于控制所述处理器(11)开始运行,所述停止运行信号用于控制所述处理器(11)停止运行。
4.根据权利要求3所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路还包括与所述处理器(11)连接的PWM开关(25);
所述PWM开关(25)用于输出PWM运行信号至所述处理器(11),所述PWM运行信号用于控制所述处理器(11)处于PWM控制状态,在所述PWM控制状态下,所述处理器(11)接受所述频率调制信号、所述占空比调制信号、所述开始运行信号和所述停止运行信号的控制。
5.根据权利要求1‑4任一项所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路还包括:与所述处理器(11)连接的接通控制电路(27)和断开控制电路(29);
所述接通控制电路(27)用于输出接通信号至所述处理器(11),所述接通信号用于控制所述处理器(11)持续输出所述第一电信号,并控制输出所述第一电信号的持续时间;
所述断开控制电路(29)用于输出断开信号至所述处理器(11),所述断开信号用于控制所述处理器(11)停止输出所述第一电信号,并控制所述第一电信号的停止输出时间。
6.根据权利要求5所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路还包括与所述处理器(11)连接的间歇控制开关(31);
所述间歇控制开关(31)用于输出间歇控制运行信号至所述处理器(11),所述间歇控制运行信号用于控制所述处理器(11)处于间歇控制状态,在所述间歇控制状态下,所述处理器(11)接受所述接通信号和所述断开信号的控制。
7.根据权利要求6所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路还包括:对所述处理器(11)的处理结果进行显示的显示器(33)和连接在所述显示器(33)与所述处理器(11)之间的数据缓冲电路(35)。
8.根据权利要求6所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路还包括连接在电源和所述处理器(11)之间的电源电路(37)。
9.根据权利要求6所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路还包括与所述处理器(11)连接的蜂鸣器(39),所述蜂鸣器(39)用于在所述处理器(11)的控制下发出蜂鸣信号。
10.一种控制装置,其特征在于,包括壳体(100),设置于所述壳体(100)外的输出端(101)、电源输入端(102)和多个按键,及设置于所述壳体(100)内的权利要求1‑9任一项所述的控制电路。
11.根据权利要求10所述的控制装置,其特征在于,所述控制装置还包括设置于所述壳体(100)外的串口(103),所述串口(103)与所述处理器(11)连接。
说明书 :
控制电路及控制装置
技术领域
背景技术
磁兼容)性能偏低的问题,势必造成车辆故障,引起客户抱怨。因而,需要对上述电气零部件
进行可靠性和EMC性能测试。
和发动机系统存在EMC性能偏差,造成被测试的电气零部件的EMC性能测试结果错误,不能
准确判定被测试的电气零部件的EMC性能;而按动机械开关控制洗涤电机和玻璃升降器电
机正常工作在EMC半电波暗室中不能实现,无法判定被测试的电气零部件的EMC性能。
发明内容
接的滤波电路和抑制二极管;
号输出至所述场效应管以控制所述场效应管导通或断开;
率;
述占空比调制信号、所述开始运行信号和所述停止运行信号的控制。
述接通信号和所述断开信号的控制。
高电平信号和低电平信号,通过处理器控制场效应管导通或断开的频率和持续时间,可以
控制高电平信号和低电平信号的频率和持续时间,进而使输出电路输出的第一控制信号和
第二控制信号形成PWM信号以控制由PWM电机控制的电气零部件,或使输出电路输出较长时
间的第一控制信号和第二控制信号以控制电气零部件完成间歇工作,从而实现对电气零部
件的测试。因此,本公开提供的技术方案,可以测试由PWM电机控制的电气零部件(如水泵、
电磁扇等)及间歇控制的电气零部件(如洗涤电机、后视镜、玻璃升降电机、灯具)的可靠性。
同时,通过光耦组隔离电路、滤波电路和抑制二极管对电磁辐射的吸收,可以使该控制装置
的辐射发射及辐射抗扰能力满足EMC测试要求,即不干扰被测试电气零部的EMC性能测试结
果,并且该控制装置体积较小,可以按照EMC布置要求放置该装置。因而,该控制装置能在
EMC环境下对被测试电气零部件进行EMC测试。
附图说明
具体实施方式
号。
号,及将所述光信号转换为第二电信号,并将所述第二电信号输出至所述场效应管151以控
制所述场效应管151导通或断开。通过对所述第一电信号进行电‑光‑电转换,得到第二电信
号,可以隔离所述处理器11与所述场效应管组电路15、输出电路17和被测试零部件,避免处
理器11受到所述场效应管组电路15、输出电路17和被测试零部件的电磁干扰,及避免所述
场效应管组电路15、输出电路17和被测试零部件受到处理器11的电磁干扰。
所述输出电路17中的电磁干扰。其中,所述场效应管151可以为NMOS管、PMOS管等。所述场效
应管151可以是一个场效应管151或多个场效应管151串并联而成。本领域技术人员可以根
据选择的场效应管151类型将所述光耦组隔离电路13、场效应管151及输出电路17进行连
接。示例性地,如图2所示,所述场效应管151有一个,为PMOS管。所述PMOS管的栅极G与所述
光耦组隔离电路13的输出连接、源极S与所述输出电路17的电源Vcc连接、漏极D与所述输出
电路17的输出端101Out连接。所述滤波电路153连接在所述场效应管151的漏极D和所述输
出电路17的输出端101之间。所述抑制二极管155连接在所述场效应管151的源极S和漏极D
之间。所述输出电路17的电源可以为汽车领域常用的12V、24V等。
控制信号和第二控制信号可以分别为高电平信号和低电平信号。
11周期性地输出和不输出所述第一电信号(每个周期包括输出一次第一电信号和不输出所
述第一电信号),以使所述场效应管151周期性的断开和导通(导通和断开),从而使输出电
路17周期性地输出第二控制信号和第一控制信号,该周期性的第二控制信号和第一控制信
号形成PWM信号。其中,所述PWM信号的频率等于所述第一电信号的输出频率,所述PWM信号
的占空比等于一个周期内不输出第一电信号的时间占周期的时间比率(或所述第一电信号
在一个周期内所占的时间比率)。例如,处理器11输出所述第一电信号时,输出5V电压,处理
器11不输出所述第一电信号时,输出电压为0V。所述PWM信号的频率为100Hz、占空比为
50%,则处理器11的输出规律为:输出5V电压5毫秒,停止输出5V电压5毫秒,输出5V电压5毫
秒,停止输出5V电压5毫秒,…,以此类推。
气零部件。其中,持续输出所述第一控制信号的时间与停止输出所述第二控制信号的时间
可以相同,也可以不同。此种情况下,所述控制电路的工作原理如下:所述处理器11在一段
时间内持续输出所述第一电信号,以使所述场效应管151在该段时间内断开(或导通),从而
使输出电路17在该段时间内输出第二控制信号(或第一控制信号),以控制被测试电气零部
件在该段时间内停止运行(或运行);所述处理器11在另一段时间内停止输出所述第一电信
号,以使所述场效应管151在该段时间内导通(或断开),从而使输出电路17在该段时间内输
出第一控制信号(或第二控制信号),以控制被测试电气零部件在该段时间内运行(或停止
运行)。其中,所述被测试电气零部件停止运行时间(或运行时间)等于输出所述第一电信号
的持续时间,所述被测试电气零部件运行时间(或停止运行时间)等于停止输出所述第一电
信号的时间。例如,处理器11输出所述第一电信号时,输出5V电压,处理器11不输出所述第
一电信号时,输出电压为0V。所述被测试电气零部件需完成间歇工作为停止运行时间为10
分钟,运行时间5分钟,停止运行时间为10分钟,运行时间5分钟,…,以此类推。则处理器11
的输出规律为:输出5V电压10分钟,停止输出5V电压5分钟,输输出5V电压10分钟,停止输出
5V电压5分钟,…,以此类推。
控制信号可以分别为高电平信号和低电平信号(或低电平信号和高电平信号),通过处理器
11控制场效应管151导通或断开的频率和持续时间,可以控制高电平信号和低电平信号(或
低电平信号和高电平信号)的频率和持续时间,进而使输出电路17输出的第一控制信号和
第二控制信号形成PWM信号以控制由PWM电机控制的电气零部件,或使输出电路17输出较长
时间的第一控制信号和第二控制信号以控制电气零部件完成间歇工作,从而实现对电气零
部件的测试。因此,本公开提供的技术方案,可以测试由PWM电机控制的电气零部件(如水
泵、电磁扇等)及间歇控制的电气零部件(如洗涤电机、后视镜、玻璃升降电机、灯具)的可靠
性。同时,通过光耦组隔离电路13、滤波电路153和抑制二极管155对电磁辐射的吸收,可以
使该控制装置的辐射发射及辐射抗扰能力满足EMC测试要求,即不干扰被测试电气零部的
EMC性能测试结果,并且该控制装置体积较小,可以按照EMC布置要求放置该装置。因而,该
控制装置能在EMC环境下对被测试电气零部件进行EMC测试。
述频率调制信号用于控制所述处理器11周期性输出和不输出所述第一电信号,并控制所述
第一电信号的输出频率。所述占空比调制电路21用于输出占空比调制信号至所述处理器
11,所述占空比调制信号用于控制所述处理器11输出的所述第一电信号在一个周期内所占
的时间比率。
率调制电路19输出的频率调制信号时,根据所述处理器11内预设程序,按第一频率周期性
输出和不输出所述第一电信号,从而控制所述控制电路输出第一频率的PWM信号;所述处理
器11再次接收到所述频率调制电路19输出的频率调制信号时,根据所述处理器11内预设程
序,按第二频率周期性输出和不输出所述第一电信号,从而控制所述控制电路输出第二频
率的PWM信号;…;所述处理器11又接收到所述频率调制电路19输出的频率调制信号时,根
据所述处理器11内预设程序,按第一频率周期性输出和不输出所述第一电信号,从而控制
所述控制电路输出第一频率的PWM信号;所述处理器11又接收到所述频率调制电路19输出
的频率调制信号时,根据所述处理器11内预设程序,按第二频率周期性输出和不输出所述
第一电信号,从而控制所述控制电路输出第二频率的PWM信号;…;以此类推。
收到所述占空比调制电路21输出的占空比调制信号时,根据所述处理器11内预设程序,输
出的所述第一电信号在一个周期内所占的时间比率为第一时间比率,从而控制所述控制电
路输出第一占空比的PWM信号,其中第一占空比等于第一时间比率或等于1‑第一时间比率;
所述处理器11再次接收到所述占空比调制电路21输出的占空比调制信号时,根据所述处理
器11内预设程序,输出的所述第一电信号在一个周期内所占的时间比率为第二时间比率,
从而控制所述控制电路输出第二占空比的PWM信号,其中第二占空比等于第二时间比率或
等于1‑第二时间比率;…;所述处理器11又接收到所述占空比调制电路21输出的占空比调
制信号时,根据所述处理器11内预设程序,输出的所述第一电信号在一个周期内所占的时
间比率为第一时间比率,从而控制所述控制电路输出第一占空比的PWM信号,其中第一占空
比等于第一时间比率或等于1‑第一时间比率;所述处理器11又接收到所述占空比调制电路
21输出的占空比调制信号时,根据所述处理器11内预设程序,输出的所述第一电信号在一
个周期内所占的时间比率为第二时间比率,从而控制所述控制电路输出第二占空比的PWM
信号,其中第二占空比等于第二时间比率或等于1‑第二时间比率;…;以此类推。
述处理器11开始运行,所述停止运行信号用于控制所述处理器11停止运行。
调制电路19已设置的所述第一电信号的输出频率和根据占空比调制电路21已设置的第一
电信号在一个周期内所占的时间比率开始运行。又例如,当所述处理器11接收到运行开关
23输出的停止运行信号后,停止输出所述第一电信号,直到再次接收到运行开关23输出的
开始运行信号。
控制状态,在所述PWM控制状态下,所述处理器11接受所述频率调制信号、所述占空比调制
信号、所述开始运行信号和所述停止运行信号的控制。
设置的第一电信号在一个周期内所占的时间比率开始运行;若所述运行开关23输出停止运
行信号,则所述处理器11停止运行。
制所述处理器11持续输出所述第一电信号,并控制输出所述第一电信号的持续时间。所述
断开控制电路29用于输出断开信号至所述处理器11,所述断开信号用于控制所述处理器11
停止输出所述第一电信号,并控制所述第一电信号的停止输出时间。
制电路27输出的接通信号时,根据所述处理器11内预设程序,在第一持续时间内持续输出
所述第一电信号,从而使输出电路17在第一持续时间内持续输出第二控制信号(或第一控
制信号);所述处理器11再次接收到所述接通控制电路27输出的接通信号时,根据所述处理
器11内预设程序,在第二持续时间内持续输出所述第一电信号,从而使输出电路17在第二
持续时间内持续输出第二控制信号(或第一控制信号);…;所述处理器11又接收到所述接
通控制电路27输出的接通信号时,根据所述处理器11内预设程序,在第一持续时间内持续
输出所述第一电信号,从而使输出电路17在第一持续时间内持续输出第二控制信号(或第
一控制信号);所述处理器11又接收到所述接通控制电路27输出的接通信号时,根据所述处
理器11内预设程序,在第二持续时间内持续输出所述第一电信号,从而使输出电路17在第
二持续时间内持续输出第二控制信号(或第一控制信号);…;以此类推。
开控制电路29输出的断开信号时,根据所述处理器11内预设程序,在第一时间内停止输出
所述第一电信号,从而使输出电路17在第一时间内持续输出第一控制信号(或第二控制信
号);所述处理器11再次接收到所述断开控制电路29输出的断开信号时,根据所述处理器11
内预设程序,在第二时间内停止输出所述第一电信号,从而使输出电路17在第二时间内持
续输出第一控制信号(或第二控制信号);…;所述处理器11又接收到所述断开控制电路29
输出的断开信号时,根据所述处理器11内预设程序,在第一时间内停止输出所述第一电信
号,从而使输出电路17在第一时间内持续输出第一控制信号(或第二控制信号);所述处理
器11又接收到所述断开控制电路29输出的断开信号时,根据所述处理器11内预设程序,在
第二时间内停止输出所述第一电信号,从而使输出电路17在第二时间内持续输出第一控制
信号(或第二控制信号);…;以此类推。
运行开关23输出的开始运行信号后,根据接通控制电路27已设置的输出所述第一电信号的
持续时间和根据断开控制电路29已设置的停止输出所述第一电信号的时间运行。又例如,
当所述处理器11接收到运行开关23输出的停止运行信号后,停止输出所述第一电信号,直
到再次接收到运行开关23输出的开始运行信号。
所述处理器11处于间歇控制状态,在所述间歇控制状态下,所述处理器11接受所述接通信
号和所述断开信号的控制。
止输出时间开始运行或停止运行。
所述第二电阻R2连接。所述第二电阻R2的一端与所述第一电阻R1连接、另一端与所述第处
理器11连接。
运行开关23输出的开始运行信号后,根据接通控制电路27已设置的输出所述第一电信号的
持续时间和根据断开控制电路29已设置的停止输出所述第一电信号的停止输出时间开始
运行。当所述处理器11接收到运行开关23输出的停止运行信号后,停止输出所述第一电信
号,直到再次接收到运行开关23输出的开始运行信号。
空比调制电路21的调制结果,即所述第一电信号在一个周期内所占的时间比率(控制电路
输出的PWM信号的占空比率);用于显示接通控制电路27的控制结果,即输出所述第一电信
号的持续时间;用于显示断开控制电路29的控制结果,即停止输出所述第一电信号的时间。
所述数据缓冲电路35可以包括寄存器、存储器等,用于在所述显示器33与所述处理器11之
间进行数据缓冲。
于所述壳体100内上述控制电路。需要说明的是,所述控制电路的显示器33可以设置于所述
壳体100内但出漏于所述壳体100;由于所述控制电路的其他电路(除所述显示器33外)设置
于所述壳体100内,所以所述控制电路未在图4中示出。
器11)连接,用于为处理器11供电。所述壳体100外的多个按键分别与所述控制电路的电路
模块对应,例如,包括与频率调制电路19对应的频率调制按键S19、与占空比调制电路21对
应的占空比调制按键S21、与运行开关23对应的运行开关按键S23、与PWM开关25对应的PWM
开关按键S25、与接通控制电路27对应的接通控制按键S27、与断开控制电路29对应的断开
控制按键S29、与间歇控制开关31对应的间歇控制开关按键S31、与电源模块对应的电源总
开关S37等。
灯104用于指示所述控制装置是否通电,在所述控制装置通电后,所述电源指示灯104亮。所
述PWM指示灯105用于指示所述处理器11是否处于PWM控制状态,在所述处理器11处于PWM控
制状态时,所述PWM指示灯105亮。所述间歇控制指示灯106用于指示所述处理器11是否处于
间歇控制状态,在所述处理器11处于间歇控制状态时,所述间歇控制指示灯106亮。
单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
能的组合方式不再另行说明。