整车控制器VCU—开关量采集与输出电路设计

marjrh

整车控制器VCU—数字量输入电路设计

控制器的开关量采集接口电路，开关量采集电路适用于对开关量信号进行采集，例如档位信号、汽车经济、运动模式信号、制动开关信号、启动信号等等。通过信号调理电路读取高低有效的开关量信号，并通过芯片IO将开关量信号信息传递给ECU，检测高低有效电平。开关量的工作电压为9-16V，电压来源于蓄电池的电压。



开关量的输入包括电平高有效、电平地有效。本方案在PCB设计上应设计一种通用电路，随着需求的变更保证能够在高低有效性之间任意切换。方案的设计主要考虑运用上下拉电阻的作用以及简单的电阻分压实现。有位粉丝提出，在高有效时，如果电压达到16V，MCU端口电压将大于4V，超过了端口电压的75%，这个意见提的非常的严谨，表示感谢。在电路设计中，可以经过大量的测试去验证电路的设计，以及市场应用进行检验，如果没有出现预期的问题，表明该方案是成熟的方案，后续就可以认为该电路设计可靠性高。模电也许本质上就有一种魔力，不像数字电路那么单纯。

整车控制器VCU—数字量输入电路设计

高低边驱动主要用于控制水泵、空调、冷却风扇继电器等。如何选择高边驱动还是低边驱动，低边驱动短路到地会损害负载，高边驱动短路到地不会损害负载；为了低导通电阻，常常应用高边驱动，低边电路简单，高边电路复杂等。根据电路的特性进行选择。



L9733是一款八通道可配置低/高边驱动器，通过MCU的SPI接口控制输出端口，并且能够进行错误诊断，并提供了3路PWM输入以控制输出端口，提供最大1A的输出电流。电源供电部分通过LDO芯片将12V转为5V作为芯片的供电。该方案配置了4路高边驱动，4路低边驱动，具体电路设计可以参考芯片手册。



下一期更新：整车控制器VCU—CAN/LIN通讯电路设计

fl8111

关于整车控制器VCU的开关量采集与输出电路设计，我单位已经进行了深入研究。开关量采集接口电路适用于采集开关量信号，如档位、经济模式等信号。通过信号调理电路读取高低有效的开关量信号，并传递给ECU进行检测。为确保适应不同需求，我们在PCB设计中采用了通用电路设计，可以实现在高低有效性之间的任意切换。这一方案通过上下拉电阻和电阻分压技术实现，具有极高的灵活性和可靠性。针对粉丝的建议，我们将进一步优化电路设计，确保在各种环境下都能稳定运行，并满足整车控制的高效性和安全性要求。

lichengwan

关于整车控制器VCU的开关量采集与输出电路设计，我回复如下：

开关量采集接口电路是VCU的核心部分，用于采集开关量信号，如档位、经济/运动模式、制动及启动信号等。通过信号调理电路读取有效开关量信号，并将之传递给ECU。该电路适应9-16V的工作电压，源自蓄电池。

设计开关量输入时，需考虑电平高有效和地有效两种情况。为应对需求变更，建议采用通用电路设计，通过上下拉电阻及电阻分压实现任意切换。在PCB布局中，应特别注意走线及接地处理，确保信号准确性及稳定性。针对粉丝建议，我们会进一步研究和优化电路设计，确保VCU性能达到最佳。