[发明专利]应用于摩托车及电动车的智能开关集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及摩托车零部件领域，具体地，涉及一种应用于摩托车及电动车的智能开关集成电路。

背景技术

智能开关集成电路，主要涉及应用于设置在摩托车及电动车上，用于管理摩托车及电动车启动、熄火、远近光灯、左右转向灯、喇叭、夜灯、超车指示等一系列电器设备开关的集成电路。目前应用于摩托车以及电动车上的开关主要以触点式开关为主，以及少量的晶体管、三极管作为开关来应用。虽然市面上也有很多具备开关管理功能的集成电路产品，但由于交通工具应用环境恶劣，对于可靠性要求很高，以及功能需求不同的原因，目前市面上的开关管理集成电路全都不适合于摩托车以及电动车。

触点式开关的特点是成本低，原理简单，易实现，但是由于机械开关的固有缺陷，易磨损，加之在潮湿环境使用还存在酸碱腐蚀，因此使用寿命短，故障率高，同时触电开关在断开瞬间易产生电弧打火，加速触电金属的老化，并且在加油站、矿井等易燃气体浓度较高的环境下存在引发爆炸的危险。

晶体管以及三极管虽然避免了机械磨损和酸碱腐蚀的问题，但是由于晶体管和三极管本身对于电压电流的耐受能力有限，而且同时自身功能简单，不是实现自我保护，在复杂应用条件下很容易由于电压或电流超限而导致自身的损坏失效，因此仍然不适合于摩托车以及电动车上的应用。

由于车辆自身用电部平稳的原因，摩托车或者电动车上蓄电池的电压和电流呈现非常不稳定的状态，同时用电器件也不是普通的阻性负载，而是阻性、容性、感性负载的复杂组合，而且在不同的应用状态下呈现不同的特性。现有的开关管理集成电路无法应对如此复杂的应用条件，虽然也有少量的集成电路产品也可以勉强应对，但由于成本、体积的原因，以及功能需求、控制方式的不同，仍然不适合于摩托车、电动车上的应用。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种应用于摩托车及电动车的智能开关集成电路，以实现适合于摩托车及电动车，同时提升摩托车及电动车的用电系统的可靠性的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种应用于摩托车及电动车的智能开关集成电路，包括开关控制单元、过流保护单元、短路保护单元、过压保护单元、过热保护单元、软启动单元、软关断单元、内部供电单元、内部参考单元、综合控制单元、驱动单元和功率开关单元；

所述内部供电单元，将外部电源转换为平稳电压的直流源，作为内部电源供电；

所述开关控制单元接收到外部输入的有效导通指示信号之后，指示内部过流保护单元、过压保护单元、过热保护单元、短路保护单元、软启动单元和软关断单元进入工作状态，并将开关导通的指示信号输入到综合控制单元，所述综合控制单元输出指示信号给驱动单元，该驱动单元驱动打开功率开关单元，即通过内部功率开关单元将该集成电路的正极输入端与负载连接端接通；

所述内部参考单元根据预设的电流限定值、电压限定值和保护触发值预设信号生成相应的参考信号，并将相应的参考信号传输给相应单元；

所述过压保护单元通过比对该集成电路的正极输入端的电压与预设的限制值的相对大小，如该集成电路的负载连接端的电压不高于预设的限制值，则输出一个完全开通的信号到综合控制单元，如该集成电路的负载连接端的电压高于预设的限制值，则输出一个过压指示的信号到综合控制单元，再由综合控制单元输出一个关断指示信号给驱动单元，驱动单元输出驱动信号关断功率开关单元；

所述过流保护单元通过检测功率开关单元的电流大小，并比较通过功率开关单元的电流与预设电流值的相对大小，如通过功率开关单元的电流不高于预设的电流值，则输出一个完全开通的信号到综合控制单元，如通过功率开关单元的电流高于预设的限制值，则输出一个过流指示信号到综合控制单元，综合控制单元输出电流限制信号给驱动单元，驱动单元输出驱动信号来控制功率开关单元的开通程度，以此来限制通过功率开关单元的电流不超过预设值；

所述短路保护单元通过检测功率开关单元的电流大小，并比较通过功率开关单元的电流与短路触发参考值的相对大小，如果通过功率开关单元的电流不高于短路触发参考值，则输出一个完全开通的信号到综合控制单元，如通过功率开关单元的电流高于短路触发参考值，则输出一个短路指示信号到综合控制单元，综合控制单元输出关断信号给驱动单元，驱动单元输出驱动信号来关断功率开关单元，以此来保护通过功率开关单元和线路不会由于输出短路而导致烧毁；