專利名稱：一種能自適應寬電壓范圍輸入的io接口電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種I/O接口電路，尤其是涉及一種能自適應寬電壓范圍輸入的I/O 接口電路。
背景技術：
在電動汽車及混合動力汽車系統中，電機控制器作為核心部件越來越被廣泛的應 用。控制器本身需要車身上諸多的控制信號作為輸入量來確定其工作狀態，尤其是開關量 輸入信號，如前進信號、倒車信號、剎車信號、充電信號、高壓動力電池信號、離合器動作信 號等等。這些開關量雖然只有高電平和低電平之分，但它們的滿幅電壓均不統一，最高的如 高壓動力電池信號有二三百伏，最低的如離合器動作信號只有5V，并且有些電壓還是浮動 的。例如在由超級電容構成的混合動力汽車系統中，電源端電壓可能從幾伏到幾百伏；又如 車載輔助蓄電池有12V和MV兩種，并且隨充放電的過程該電壓的浮動范圍也比較大；還有 有些系統采用48V 72V電壓供電，且系統正常工作時電源電壓從欠壓到過壓有著相當寬 的范圍。綜上所述，目前電動汽車電機控制器迫切要求其I/O能適應很寬的電壓范圍。發明的內容本發明為了克服現有技術中的不足，提供一種I/O接口電路，尤其是涉及一種能 自適應寬電壓范圍輸入的I/O接口電路。本發明解決其技術問題所采取的技術方案是開關量信號經Cll濾波，由R21和 R31分壓送入MCU的一個I/O輸入腳，5V通過D2，R5，R6分壓成約4. 24V電壓，Ql的B、E極 正偏，使得 Uec = Ubc+Ueb = 4. 24V+0. 6V = 4. 84V =限幅值，即 I/O 口 限幅值=4. 84V+0. 6V =5. 44V，滿足一般MCU的I/O輸入電壓要求。所述一種能自適應寬電壓范圍輸入的IO接口電路，任何一路I/O無論輸入電平幅 值多高均為統一的電路，可做成標準模塊使用，減少了器件種類，降低了成本。該I/O接在 Dll的陽極，Dll的陰極去限幅端，D2的陽極接5V，陰極接R5 —端，R5另一端和R6 —端相 連，R6另一端接地，R5、R6串聯中點接Ql的基極，Ql集電極接地，Ql發射極對15V接R4， 同時Ql的發射極即限幅端。所述一種能自適應寬電壓范圍輸入的IO接口電路，每一路I/O均有公用的一路限 幅電路使開關量信號更安全的送入MCU。5V通過D2，R5，R6分壓成約4. MV電壓，Ql的B、E 極正偏，使得 Uec = Ubc+Ueb = 4. 24V+0. 6V = 4. 84V =限幅值，即 I/O 口 限幅值=4. 84V+0. 6V =5. 44V，滿足一般MCU的I/O輸入電壓要求。本發明與現有技術相比，其有益效果表現如下本發明所述的一種能自適應寬電壓范圍輸入的IO接口電路，控制電路簡單，非常 適合電動汽車及混合動力汽車系統，使產品性能穩定。減少了器件種類，降低了生產商的成 本25%以上。采用這種方式使生產操作簡單，效率高，易于模塊化。同時工藝易于實現，配 套控制系統的使用也具有較大靈活性，對電動汽車及混合動力汽車系統的推廣使用起了積極作用。
圖1是本發明的原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖與具體實施方式
對本發明做進一步描述如圖1，INPUTA、INPUTB,…、INPUTn代表η路I/O輸入，以其中一路INPUTA輸入 分析，開關量信號經Cll濾波，由R21和R31分壓送入MCU的一個I/O輸入腳，該I/O接在 Dll的陽極，Dll的陰極去限幅端，D2的陽極接5V，陰極接R5 —端，R5另一端和R6 —端相 連，R6另一端接地，R5、R6串聯中點接Ql的基極，Ql集電極接地，Ql發射極對15V接R4， 同時Ql的發射極即限幅端。5V電壓通過D2，R5，R6分壓成約4. 24V電壓，Ql的Β、Ε極正偏，使得Uec = Ubc+Ueb =4. 24V+0. 6V = 4. 84V =限幅值，即 I/O 口 限幅值=4. 84V+0. 6V = 5. 44V,滿足一般 MCU 的I/O輸入電壓要求。利用本發明所述的技術方案，或本領域的技術人員在本發明技術方案的啟發下， 設計出類似的技術方案，而達到上述的技術效果的，均是落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種能自適應寬電壓范圍輸入的IO接口電路，其特征在于所述的IO接口電路使 系統正常工作時電源電壓從欠壓到過壓有著相當寬的范圍。
2.根據權利要求1所述的一種能自適應寬電壓范圍輸入的IO接口電路，其特征在于 任何一路I/O無論輸入電平幅值多高均為統一的電路，可做成標準模塊使用，減少了器件 種類，降低了成本。
3.根據權利要求1所述的一種能自適應寬電壓范圍輸入的IO接口電路，其特征在于 每一路I/O均有公用的一路限幅電路使開關量信號更安全的送入MCU。
全文摘要
本發明涉及一種能自適應寬電壓范圍輸入的IO接口電路，本發明開關量信號經C11濾波，由R21和R31分壓送入MCU的一個I/O輸入腳，該I/O接在D11的陽極，D11的陰極去限幅端，D2的陽極接5V，陰極接R5一端，R5另一端和R6一端相連，R6另一端接地，R5、R6串聯中點接Q1的基極，Q1集電極接地，Q1發射極對15V接R4，同時Q1的發射極即限幅端。5V電壓通過D2，R5，R6分壓成約4.24V電壓，Q1的B、E極正偏，使得Uec＝Ubc+Ueb＝4.24V+0.6V＝4.84V＝限幅值，即I/O口限幅值＝4.84V+0.6V＝5.44V，滿足一般MCU的I/O輸入電壓要求。減少了器件種類，降低了成本。
文檔編號G05B19/02GK102114813SQ20091024523
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者杜承潤, 陳鵬 申請人:天津市松正電動科技有限公司