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CN111682758A - 一种汽车轻混系统dcdc变换器及其检测方法 - Google Patents

一种汽车轻混系统dcdc变换器及其检测方法 Download PDF

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CN111682758A CN202010542375.6A CN202010542375A CN111682758A CN 111682758 A CN111682758 A CN 111682758A CN 202010542375 A CN202010542375 A CN 202010542375A CN 111682758 A CN111682758 A CN 111682758A
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Abstract

本发明公开涉及一种汽车轻混系统DCDC变换器及其检测方法，包括有总电路，总电路包括有输入控制模块、输出控制模块、组合模块、采样模块和存储模块，所述组合模块包括有高边MOS管、低边MOS管以及驱动器，高边MOS管的栅极和低边MOS管的栅极与驱动器连接，高边MOS管的漏极和低边MOS管的源极连接形成电路输出端，低边MOS管的漏极接地，所述采样模块包括有采样电路，所述采样电路与存储器电连接，采样电路包括有若干个采集点，所述存储模块包括有存储器，可靠性高、响应时间短，低误检率，同时具备系统硬件故障时立即准确的定位到所属电路模块并上报和存储故障信息的能力。

Description

一种汽车轻混系统DCDC变换器及其检测方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车轻混系统DCDC变换器及其检测方法。
背景技术
为了满足日益严苛的排放法规，乘用车动力总成逐渐配备了轻混系统，作为该系统的核心部件DCDC变换器，需要满足功能安全的需要。
DCDC变换器在整个工作过程、乃至产品生命周期的失效形式都需要有记录；那么，汽车轻混系统DCDC变换器的检测也逐渐被汽车电子供应商提上了议事日程。
发明内容
本发明的目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种汽车轻混系统DCDC变换器，可靠性高、响应时间短，低误检率，同时具备系统硬件故障时立即准确的定位到所属电路模块并上报和存储故障信息的能力。
本发明公开涉及一种汽车轻混系统DCDC变换器，包括有总电路，其特征在于：总电路包括有；
输入控制模块；所述输入控制模块包括有输入MOS管；
输出控制模块；所述输出控制模块包括有输出MOS管；
组合模块；所述组合模块包括有高边MOS管、低边MOS管以及驱动器，所述高边MOS管的源极用于电压的接入，高边MOS管的栅极和低边MOS管的栅极与驱动器连接，高边MOS管的漏极和低边MOS管的源极连接形成电路输出端，低边MOS管的漏极接地；
存储模块；所述存储模块包括有存储器，输入MOS管和输出MOS管的栅极均与存储器连接，驱动器和存储器电连接；
采样模块；所述采样模块包括有采样电路，所述采样电路与存储器电连接，采样电路包括有若干个采集点，采样电路包括有采样电路a和采样电路b，采样电路a和采样电路b均与存储器电连接，输入MOS管的漏极和高边MOS管的源极与采样电路a连接，电路输出端和输出MOS管的源极与采样电路b连接。
采用上述技术方案，输入MOS管可以作为该变换器的高边控制开关，当其出现故障时，可以控制总电路，对设备起到保护作用，同时可以根据输入MOS管的栅极占空比，实现软启动过程，输出MOS管与输入MOS管的原理一致，可以实现总电路防反接和保护设备，根据输出MOS管的栅极占空比实现软启动的过程，高边MOS管和低边MOS管可以用于功率的变换，存储器的引脚驱动力不足采用驱动器可以进行中间转换，采样电路对总电路进行电流或者是电压采样，采样后对各个采样点进行分析是否短路或者是开路，存储器将分析好的数据进行记录和上报，便于用户了解当前和历史记录，便于掌控。
本发明还提供了一种汽车轻混系统DCDC变换器的检测方法，其特征在于：至少包括以下步骤；
步骤1：在输入MOS管和输出MOS管的源极和漏极布置采样点，对电压的情况进行采样；
步骤2：在高边MOS管和低边MOS管的源极和漏极布置采样点，对电压和电流进行采样；
步骤3：对输入MOS管、输出MOS管、高边MOS管和低边MOS管的栅极加载电压；
步骤4：采样电路对步骤1和步骤2所述的采样点进行采样处理，分析采样结果，得出输入MOS管、输出MOS管、高边MOS管和低边MOS管是否出现短路；
步骤5：采样电路对输入MOS管、输出MOS管、高边MOS管和低边MOS管的输入端和输出端进行单脉冲信号扫描，分析输入MOS管、输出MOS管、高边MOS管和低边MOS管的源极和漏极电压变化情况，分析是否出现电路开路；
步骤6：当执行一次步骤3-5的扫描操作，存储器进行记录，检测是否有疑似故障的地方，当存在故障时，重新执行步骤3-5，直到确定故障点，并进行记录。
采用上述进一步设置，当该变换器接收到信号作为起始条件，首先通过脉冲扫描输入MOS管、输出MOS管以及高边MOS管，分别对步骤1和步骤2的采样点进行数据采集，如果总电路是正常情况下，则对应的采样点电压电流变化满足递升的情况，且变化趋势是符合正常的总电路的总体走势，然而其中一个MOS管发生短路时，则采样点的变化曲线及相对位移，会呈现明显的反差，通过步骤6对反差数据的分析，对数据的曲线走势进行求导及积分处理，得出各个支路的健康报告，并调整总电路中MOS管的导通顺序，执行步骤3-5得到具体电路故障范围，存储到存储器内，可以确保每次唤醒时设备的健康情况，便于整个系统的保护，根据单脉冲的多次扫描功能，以及对数据的分析，防止造成误检，故障的记录和上报功能，使用户对当前和历史故障信息，便于及时掌握。
附图说明
图1为本发明总电路结构示意图；
图2为图1中局部4的放大图；
图3为本发明流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式详细说明：
本发明公开涉及一种汽车轻混系统DCDC变换器，包括有总电路1，本发明实施案例中，总电路1包括有；
输入控制模块2；所述输入控制模块2包括有输入MOS管211；
输出控制模块3；所述输出控制模块3包括有输出MOS管311；
组合模块4；所述组合模块4包括有高边MOS管411、低边MOS管412以及驱动器413，所述高边MOS管411的源极用于电压的接入，高边MOS管411的栅极和低边MOS管412的栅极与驱动器413连接，高边MOS管411的漏极和低边MOS管412的源极连接形成电路输出端5，低边MOS管412的漏极接地；
存储模块7；所述存储模块7包括有存储器711，输入MOS管211和输出MOS管311的栅极均与存储器711连接，驱动器413和存储器711电连接；
采样模块6；所述采样模块6包括有采样电路，所述采样电路与存储器711电连接，采样电路包括有若干个采集点，采样电路包括有采样电路a611和采样电路b612，采样电路a611和采样电路b612均与存储器711电连接，输入MOS管211的漏极和高边MOS管411的源极与采样电路a611连接，电路输出端5和输出MOS管311的源极与采样电路b612连接，输入MOS管211可以作为该变换器的高边控制开关，当其出现故障时，可以控制总电路1，对设备起到保护作用，同时可以根据输入MOS管211的栅极占空比，实现软启动过程，输出MOS管311与输入MOS管211的原理一致，可以实现总电路1防反接和保护设备，根据输出MOS管311的栅极占空比实现软启动的过程，组合模块4可以用于功率的变换，存储器711的引脚驱动力不足采用驱动器413可以进行中间转换，采样电路对总电路1进行电流或者是电压采样，对于电压采样的采样点可以设置在各MOS管的两侧，对于电流的采样点可以设置在总电路的输入、输出主回路以及各支路上，采样后对各个采样点进行分析是否短路或者是开路，存储器711将分析好的数据进行记录和上报，便于用户了解当前和历史记录，便于掌控。
本发明还提供了一种汽车轻混系统DCDC变换器的检测方法，本发明实施案例中：至少包括以下步骤；
步骤1：在输入MOS管211和输出MOS管311的源极和漏极布置采样点，对电压的情况进行采样；
步骤2：在高边MOS管411和低边MOS管412的源极和漏极布置采样点，对电压和电流进行采样；
步骤3：对输入MOS管211、输出MOS管311、高边MOS管411和低边MOS管412的栅极加载电压；
步骤4：采样电路对步骤1和步骤2所述的采样点进行采样处理，分析采样结果，得出输入MOS管211、输出MOS管311、高边MOS管411和低边MOS管412是否出现短路；
步骤5：采样电路对输入MOS管211、输出MOS管311、高边MOS管411和低边MOS管412的输入端和输出端进行单脉冲信号扫描，分析输入MOS管211、输出MOS管311、高边MOS管411和低边MOS管412的源极和漏极电压变化情况，分析是否出现开路；
步骤6：当执行一次步骤3-5的扫描操作，存储器711进行记录，检测是否有疑似故障的地方，当存在故障时，重新执行步骤3-5，直到确定故障点，并进行记录，当该变换器接收到信号作为起始条件，首先通过脉冲扫描输入MOS管211、输出MOS管311以及高边MOS管411，分别对步骤1和步骤2的采样点进行数据采集，如果总电路1是正常情况下，则对应的采样点电压电流变化满足递升的情况，且变化趋势是符合正常的总电路1的总体走势，然而其中一个MOS管发生短路时，则采样点的变化曲线及相对位移，会呈现明显的反差，通过步骤6对反差数据的分析，对数据的曲线走势进行求导及积分处理，得出各个支路的健康报告，并调整总电路1中MOS管的导通顺序，执行步骤3-5得到具体电路故障范围，并存储到存储器711内，可以确保每次唤醒时设备的健康情况，便于整个系统的保护，根据单脉冲的多次扫描功能，以及对数据的分析，防止造成误检，故障的记录和上报功能，使用户对当前和历史故障信息，便于及时掌握。

Claims (2)

1.一种汽车轻混系统DCDC变换器，包括有总电路，其特征在于：总电路包括有；
输入控制模块；所述输入控制模块包括有输入MOS管；
输出控制模块；所述输出控制模块包括有输出MOS管；
组合模块；所述组合模块包括有高边MOS管、低边MOS管以及驱动器，所述高边MOS管的源极用于电压的接入，高边MOS管的栅极和低边MOS管的栅极与驱动器连接，高边MOS管的漏极和低边MOS管的源极连接形成电路输出端，低边MOS管的漏极接地；
存储模块；所述存储模块包括有存储器，输入MOS管和输出MOS管的栅极均与存储器连接，驱动器和存储器电连接；
采样模块；所述采样模块包括有采样电路，所述采样电路与存储器电连接，采样电路包括有若干个采集点，采样电路包括有采样电路a和采样电路b，采样电路a和采样电路b均与存储器电连接，输入MOS管的漏极和高边MOS管的源极与采样电路a连接，电路输出端和输出MOS管的源极与采样电路b连接。
2.一种包含权利要求1所述的汽车轻混系统DCDC变换器的检测方法，其特征在于：至少包括以下步骤；
步骤1：在输入MOS管和输出MOS管的源极和漏极布置采样点，对电压的情况进行采样；
步骤2：在高边MOS管和低边MOS管的源极和漏极布置采样点，对电压和电流进行采样；
步骤3：对输入MOS管、输出MOS管、高边MOS管和低边MOS管的栅极加载电压；
步骤4：采样电路对步骤1和步骤2所述的采样点进行采样处理，分析采样结果，得出输入MOS管、输出MOS管、高边MOS管和低边MOS管是否出现短路；
步骤5：采样电路对输入MOS管、输出MOS管、高边MOS管和低边MOS管的输入端和输出端进行单脉冲信号扫描，分析输入MOS管、输出MOS管、高边MOS管和低边MOS管的源极和漏极电压变化情况，分析是否出现开路；
步骤6：当执行一次步骤3-5的扫描操作，存储器进行记录，检测是否有疑似故障的地方，当存在故障时，重新执行步骤3-5，直到确定故障点，并进行记录。
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