电子负载检测电路及具有电子负载检测功能的控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及车载控制技术，具体而言，涉及一种电子负载检测电路及具有电 子负载检测功能的控制系统。
【背景技术】
[0002] 微控制器（MCU，Micro Control Unit)作为车载控制系统内部运算和处理的核心， 也遍布电机、车灯、悬挂、气囊、门控和音响等几十种次系统（Sub-System)中。由于汽车作 为高速交通工具承载了对用户生命安全的保障，同时汽车经常工作在十分恶劣的环境中， 其对内部电子设备的可靠性要求要远高于一般性电子产品。因此汽车电子所用的MCU与一 般性产品的结构差异虽然并不很大，而一般的MCU产品由于可靠性不能符合厂商的要求而 并不能被选用，这也是汽车电子产品同一般性电子产品市场的区别之一。
[0003] 如图1所示，现有技术的车载控制系统包括MCU、执行芯片1C、上拉电阻R1，以及在 C点通过插接件连接至车载控制系统的电子负载Ll。其中，执行芯片IC的输入端IN连接 至MCU的输出端，执行芯片IC的输出端OUT连接至接地的电子负载Ll，执行芯片IC的状态 端ST连接至MCU的输入端。上拉电阻Rl -端连接至上拉电压VB，另一端连接于执行芯片 IC的输出端OUT与电子负载Ll之间。
[0004] 对于电子负载Ll，假如设计上，电子负载Ll的最大阻值应该不超过30 Ω，但是由 于人为的错误，安装了一个20Ω或更小阻值的电子负载L1。这种情况下，流过电子负载Ll 的电流就会比原本的设计值大。由于MCU并不知道这个情况，将会导致大电流持续的流经 电子负载Ll至使执行芯片IC和电子负载Ll损坏。
[0005] 如果发生异常情况，使得电子负载Ll的接插件短接到地，短接到电源或者开路 (OPEN)的情况下，执行芯片IC内部的监控电路可以区分电子负载Ll短接到地的错误和短 接到电源或开路错误，但是执行芯片IC无法区分短接到电子负载Ll是短接到电源还是开 路的状态，不利于MCU判断外部究竟是何种错误，也无法发出正确的逻辑指令。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的主要目的在于提供一种电子负载检测电路及具有电子负载检测功 能的控制系统，可以克服现有技术中的缺陷，可以检测电子负载的情况并能及时关断电路， 电路通过价格便宜的元器件实现，可以降低电路成本的同时，还可以满足各种检测目的，还 可以很好的抑制温度所产生的静态工作点的漂移。
[0007] 根据本实用新型的一个方面，提供了一种电子负载检测电路。所述电子负载检测 电路用于包括微控制器和执行芯片的控制系统。所述微控制器、执行芯片与一电子负载依 次电性连接。所述电子负载检测电路连接于执行芯片与电子负载之间。所述电子负载检测 电路包括电流源回路和监控回路。所述电流源回路连接于执行芯片和电子负载之间。监控 回路一端连接至执行芯片的输出端，另一端连接至微控制器的模数转换端。微控制器接收 监控电路输出的电压信号，并发送指令至执行芯片，执行芯片根据微控制器的指令对电子 负载进行开关控制。
[0008] 作为一种可选的实现方案，所述执行芯片的输入端口及状态信号端口分别与微控 制器的输入输出端口连接，执行芯片的输出端与电子负载的一端连接，电子负载另一端接 地。
[0009] 作为一种可选的实现方案，所述电流源回路包括一镜像电流源回路。
[0010] 作为一种可选的实现方案，所述电流源回路包括第一三极管、第二三极管、第三三 极管、第一电阻及第四电阻，其中，第一三极管、第二三极管、第三三极管性能相同。
[0011] 作为一种可选的实现方案，所述第一三极管、第二三极管、第三三极管均为PNP 管。
[0012] 作为一种可选的实现方案，所述第一三极管的发射极与第二三极管的发射极相连 接后再接至上拉电压，第一三极管的基极与第二三极管的基极相连接，第二三极管的集电 极与第三三极管的发射极连接，第一三极管的基极与第二三极管的基极之间的第一节点连 接至第二三极管的集电极与第三三极管的发射极之间的第二节点，第三三极管的基极与 第一三极管的集电极连接之后进一步连接至第四电阻的一端，第四电阻的另一端接地；第 三三极管的集电极连接至执行芯片的输出端。
[0013] 作为一种可选的实现方案，所述第一电阻一端连接至上拉电压，另一端连接于第 三三极管的集电极与执行芯片的输出端之间；所述电子负载一端接地，另一端连接至第 三三极管的集电极；其中，电子负载与第三三极管的集电极之间具有一第三节点。
[0014] 作为一种可选的实现方案，所述监控回路包括第二电阻及第三电阻，所述第二电 阻一端连接至执行芯片的输出端，第二电阻另一端与接地的第三电阻串联，所述第一电阻 和第二电阻之间具且第四节点，该第四节点连接至微控制器的模数转换端。
[0015] 作为一种可选的实现方案，所述监控回路进一步包括一电容，所述电容与第三电 阻并联连接。
[0016] 作为一种可选的实现方案，所述第四节点的电压随电子负载的电阻值变化而变 化，微控制器根据第四节点的电压大小判断电子负载的工作状态。
[0017] 作为一种可选的实现方案，所述电子负载的工作状态包括阻值较小、开路、短接到 电源及短接到地。
[0018] 作为一种可选的实现方案，微控制器包括比较电路和模数转换电路，所述微控制 器根据第四节点的电压大小发送控制指令至所述执行芯片，所述执行芯片根据从微控制器 接收到的指令对电子负载进行控制，其中，所述执行芯片包括物理开关或电子开关元件。
[0019] 根据本实用新型的一个方面，还提供了一种控制系统，其包括电性连接的微控制 器和执行芯片，所述微控制器、执行芯片与一电子负载依次电性连接，所述控制系统进一步 包括上述的电子负载检测电路。
[0020] 作为一种可选的实现方案，所述控制系统为车载控制系统。
[0021] 作为一种可选的实现方案，所述电子负载通过设于第三节点的插接件连接至控制 系统。
[0022] 本实用新型所述的电子负载检测电路及控制系统利用追加的电流源回路和监控 回路，可以检测电子负载的情况并能及时关断电路；也可以检测电子负载开路、短接到地或 短接到电源的故障。此外，还可以检测到电子负载的当前大小是多少，且可以通知微控制器 让其关断电子负载，保障电路安全。进一步地，由于电路中采用半导体分立器件，价格比较 便宜，且可以不再需要使用带有监控回路的芯片，可以降低电路成本的同时，还可以满足各 种检测目的。由于电流源回路采用了共基极电路，可以很好的抑制温度所产生的静态工作 点的漂移。
【附图说明】
[0023] 此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部 分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本发肯的不当 限定。在附图中：
[0024] 图1是现有技术中的控制系统的电路图；及
[0025] 图2是本实用新型较佳实施例的具有电子负载检测功能的控制系统的电路图。
【具体实施方式】
[0026] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲 突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027] 请参阅图2,本实用新型所述的控制系统包括MCU1、执行芯片2、包括电流源回路3 和监控回路4的电子负载检测电路，该控制系统与电子负载Ll电性连接以对电子负载Ll 进行控制。其中，执行芯片2的输入端口 IN及状态信号端口 ST分别与MC