[发明专利]一种集成防反接及高边开关电路和控制器

说明书

本发明实施例提供了一种集成防反接及高边开关电路和控制器，集成防反接及高边开关电路包括高边驱动单元、电源单元、反接保护单元、单片机单元、使能控制单元；高边驱动单元与高边负载电连接，用于为高边负载供电；电源单元与高边驱动单元电连接，为高边驱动单元供电；反接保护单元与电源单元电连接，防止电源单元反接造成控制器的损坏；单片机单元与使能控制单元电连接，用于向使能控制单元发送高边使能信号；使能控制单元与高边驱动单元电连接，将高边使能信号处理后发送至高边驱动单元。本发明集成电路防反接与高边驱动两种功能，降低了生产成本，减少了电路占用空间，增加了电路稳定性。

技术领域

本发明涉及控制器技术领域，具体而言，涉及一种集成防反接及高边开关电路和控制器。

背景技术

目前，在汽车产品开发设计中，对电控系统的要求越来越高，尤其是对于执行机构的电气诊断、执行器的驱动电流能力、驱动频率、控制器电源反接保护等功能，其中，在控制器设计中需将主继电器驱动功能集成到印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)中，在这样的条件下，不仅要求控制器能够稳定可靠的运行，还要求其有足够大的电流输出能力。

在控制器的设计中，针对汽车控制器的工作环境温度，高边开关的设计如果不考虑其功率器件的发热状况，很容易造成在大电流工作状态下器件发热严重，达到器件的结温，使器件烧毁或失效，进而导致控制器失去正常控制功能。此外，对于整个控制器来说，高边驱动或主继电器电路(高边开关)需要设计防反接功能，在电源反接状态下避免对内部电路的损伤。因此，在控制器电路设计中，需要考虑反接保护功能及高边开关功能。

在现有技术中，采用PMOS管的导通特性设计反接保护功能，钥匙开关闭合前，电路供电电压通过防反接电路、滤波电路等输出到发动机控制器的DCDC电源电路、高边开关，此时DCDC电源电路、高边开关处于不工作状态。当钥匙开关闭合时，DCDC电源电路输出电压，唤醒单片机，单片机发出钥匙开关使能信号，之后，单片机发出控制信号给高边开关控制电路，高边开关控制使能高边开关并输出电源给功率驱动电路，当单片机发出控制信号后，预驱动电路将驱动相应的功率驱动电路工作。但是，反接MOS管的电路设计采用PMOS管，PMOS管的反接电路设计简单，仅适用于小电流电路中，在控制器驱动电流过大时，PMOS管的内阻过大，功耗大，会导致自身发热严重，并且PMOS管本身成本较高，大大增加了控制器的设计成本。同时，在现有技术中高边驱动电路的设计思路复杂，需专门设计使用为单片机供电的电源及滤波电路，进一步增加了成本，且降低了空间利用率，不能实现电路集成化。此外，使用DCDC电路为单片机供电，DCDC充电泵电路产生的噪声干扰大，对电路的正常功能会造成一定的影响。

发明内容

本说明书提供一种集成防反接及高边开关电路和控制器，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

根据本发明的第一方面实施例，提供了一种集成防反接及高边开关电路，包括：

高边驱动单元，与高边负载电连接，用于为所述高边负载供电；

电源单元，与所述高边驱动单元电连接，用于为所述高边驱动单元供电；

反接保护单元，所述反接保护单元与所述电源单元电连接，用于防止所述电源单元反接造成控制器的损坏；

单片机单元，所述单片机单元与使能控制单元电连接，用于向所述使能控制单元发送高边使能信号；

所述使能控制单元，与所述高边驱动单元电连接，用于将所述高边使能信号处理后发送至所述高边驱动单元。

其中，所述高边驱动单元包括MOS管驱动芯片U1、高边驱动电路、输出滤波电路、输入滤波电路；