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1、HOWO驱动板内部电路工作原理HOW0驱动板内部电路工作原理田胜(鞍山金和矿业有限公司,辽宁鞍山114048)中图分类号:U463.61文献标识码:B文章编号:10038639(2010)O10023一O6HoW0重型载货汽车目前在国内市场有相当大的保有量.其全车配有先进的车辆总线电器控制系统,使全车电器线路大大简化.该系统控制精度高,并且有完善的负载检测电路,使常见电器故障和系统工作状态方便地显示在车辆仪表信息屏上.广大电器维修工作人员想要更好地维修H0W0载货汽车电器线路故障,只有了解各控制器内部的详细工作原理,才能准确地判断各种线路故障的原因和性质.本文主要讲述H0W0控制系统中驱动板的
2、内部原理.因为驱动板在整个电器控制系统中故障率相对要高一些.本人根据实物画出原理图,对其内部电路原理进行分析,供维修线路参考.1HoWo控制系统的组成H0Wo重型载货汽车的电器控制系统主要由主控板,驱动板,仪表板三大控制模块组成.主控板连接所有翘板开关及部分传感开关.驱动板装有熔断丝和继电器组件及功率驱动元件.可以检测负载是否过流等信息,此外还通过接口JPE来监测底盘上的部分传感开关.仪表板接有传感器,可以显示各种车辆数据和电器故障信息.以上3个模块通过LIN总线相连.完成各电器的驱动,检测和显示,其连接示意如图1所示.LIN总线传感器输入翘板开关输入传感开关输入负载图1I-10Wo电器控制系
3、统的组成2驱动板内部的组成及工作原理驱动板内主要由30一l2V检测电源,5V稳压电源,熔断丝及继电器组件,中小功率驱动芯片,过流检测芯片,转向控制电路,继电器驱动及测试,状态监测,光耦矩阵隔离输入,多路开关控制,UN物理接口,智能协议转换等电路组成.HOWO驱动板内部电路原理方框图如图2所示,HOW0驱动板附属板电路原理如图3所示.驱动板内部电路原理如图4所示.3O15图2H0Wo驱动板内部电路原理方框图豳3HOWO驱动板附属板电路原理图2.1电源电路30#电源由三线插接器连接到驱动板上.经过超压保护二极管S,和高频抗扰电容CLC滤波后,为以下几部分供电.1)直接为F4,F,F6熔断丝提供电源
4、.2)接到LM7912三端稳压IC,输出-12V电压.该电压是对3电源来说的.无论30电源怎么变动,这个电源一直低于30电源的电压(12V),其输出修改稿收稿日期:200909一ll作者简介:田胜,男,辽宁海城人,热爱无线电,曾从事家电维修工作,现专修汽车电路.如果不想在世界上虚度一生,那就要学习一辈子汽车电器2o1o年第1期?;珞圜圆龋骥酾嘲姆6ll0o00o0lIiFl5A30CLC7912.蛐.,U12CnJPD20o05U26U27U29TVS1l5?工星lIRt5F10UJJ2rn=-DP2FsrTr=-DP3UJ4DPF6UJ5DP51O2uT-.-【,r1-tmI,-,hrJ凸2
5、UIIAE614OFMXJXFWDP8JsrJ口山oJ14DP1oooNClo1工U3MC-i-DLINEl_工士-正工c+上丰C._.-U25llU18llU17lIU16llU15DUI3RG7GNDRG810盔本圈只供学习维修原理之用,禁止它用.24汽车电器2010年第1期LB壬4OJPHO8注:图中元件及接口编号均为原PcB所洼,u.5无元件安装由于技术不断更新,硬件版本变化,可能原理有不同之处.自:由PcB组成的等效电阻,压降为毫伏级.自:跳线.占:由7912输出的(3.)一12V电压.图4HOWO驱动板电路原理图(左)先使用后付款,用后说不好可不付款l详见插3广告|1图4HOWO动
6、板电路原理图(右)好消息:免费提供防冻液技术l详见插3广告汽车电器2o1o年第1期毒荟基电压关系如图5所示.LM7912输出的电压为UI2,UU继电器过流检测芯片供电.因为过流检测占片的正电源和检测端必须接到30电源上.芯片供电电压为12V.所以由LM7912-出的电压与30电源组成一个专用的12V的电源.为继电器过流检测电路供电.电源输入PoWERINPUT12VOUT15VOUTJ过流检测专用12V稳压电源与其它芯片稳压5V电源的电压关系图5电源输出电压的关系3)为中功率驱动芯片UUU.,U供电,为小功率驱动芯片umu供电.4)为转向灯控制芯片U供电.5)经过自恢复熔断丝FM及电阻R电阻限
7、流,再经TVS超压保护二极管和C,C滤波后,分几部分电源输出:经二极管DuN向U4LIN物理接口片提供调制电压.经R限流,再经过极性二极管D由z.稳压后向多路开关控制芯片u供电.接到LM7805的输入端,由LM78O5输出的5V稳压电源经C.,C滤波后,分别向小功率驱动芯片UU及继电器驱动芯片U,UN接口芯片U,协议转换芯片U,状态监测芯片U及光耦ISo一09ISO一12提供5V稳压工作电源.2.2UN接口及协议转换电路由驱动板接口JPC第3脚接入的LIN通信线,接到UN物理接口芷:片U的第6脚,由U的第1脚和第4脚输出的RXD和TXD收发信号传送给协议转换芯片U的第11,12脚.由U输出的信
8、号通过SPI接口分别连接到U,U,U,完成各种功率驱动和过流等信息的检测.2.3转向灯控制电路驱动板的转向灯控制是由Ul1ATA6140完成的.ATA6140芯片引脚定义如图6所示.其电路原理简图如图7所示.由U输出的左,右转向灯控制指令通过SPT总线传送到多路开关控TS1GTS1BTS2GTS2B右输出电源左输出Ign;1导萋ICGound佻器24V检测输入HazLEDLED图6芯片ATA6140引脚定义制芯片U内部,U2内部得到驱动指令后由第5脚,第6脚输出左,右转向灯控制电平,使三极管N,N导通,这时U的第1脚或第2脚变为低电平,这样通过控制u的第l,2脚的电平就可以将转向灯或双闪灯的指
9、令传递给U的内部.由U的第5脚,第7脚输出的继电器闪光驱动电压分别接到转向灯继电器J(右)和J(左),2个继电器分别通过接口JPG一6(右)及JPC一8(左)输出转向灯驱动,转向灯点亮.同时U的第5脚,第7脚输出的闪光驱动信息还通过二极管DFL和DFR将两路闪光信号一同送到YfiIso-09.最后输入给状态汽车电器2o10年第1期图7芯片ATA6l4O电路原理简图蓄电池用水不用愁,接通7卜源自动流!详见插3广告虬77,J,L监测芯片U.电阻为转向供电的压降检测电阻(金属片0.05Q),经R压降后的电压值分两部分,一部分送到U.第12脚,U.根据R的压降来判断转向灯负载情况.当打开某路转向时,如
10、有灯炮损坏则加快闪光频率.波形如图8所示.正常时亮50%l灭50%050lOl0271.s28?5加快时臣!厂0501Ol0271.528?532lt/ms图8转向灯闪光频率示意图另一路通过电阻R,接到过流检测芯片U:.如果转向灯发生短路故障时R5的压降等于电源电压,则U.2的第3脚和第5脚输出高电平并通过电阻R.与R.接到光耦ISo一09,最后输入到监测芯片U,.当处于过流状态时,为防止R严重发热,安装在R旁边的过热保护开关会断开,u的第8脚电压会变低进入保护状态2.4继电器驱动电路及输出U的各路继电器控制指令通过SPI总线传递到U(8路继电器驱动芯片).U根据驱动指令分别由第l,2,ll,
11、12,13,14,23,24脚输出.与继电器J:Js,JJ.,J.3,J,4线圈负端分别相接.J:为F上的辅助电源输出供电;J3为空调电源由接口JPG一1输出;J4为右远光灯由接口JPG一5输出;J为前雾灯由接口JPG一9输出;J为刮水间歇继电器,JPG一4输出刮水驱动,JPG一2刮水电动机复位端:J8为右近光灯由接口JPG一3输出;J为位置灯由接口JPG一7输出;J,o为D+工作输出由接口JPGl0输出;Jl3,J14为左远,近光的输出,由接口JPI独立输出.U,在驱动的同时还要检测线圈负端的电压与驱动电流,由此判断继电器线圈或熔断丝是否开路,并将测得的结果通过SPI总线传给U,最后由U再经
12、LIN到主控板.芯片IJ3内部电路原理如图9所示.固9芯片【J3内部电路原理图2.5多路开关控制芯片U为多路开关控制芯片,其引脚定义如图10所示.该芯片具有SPI总线接口.可以驱动8个正,负极性开关指令(SP0SPT)和14个搭铁型开关指令(SG0SG13).2.6小功率负载的驱动由U.通过SPI总线发出的小功率设备控制指令接到U:,GNDSISCLKCSS1:30SPlSP2SP3SG0SG1SG2SG3SG4SG5SG6VPwR嚣429i瓣瑟112212211320141915181617SoVDDAMUXINTSP7SP6SP5SP4SG7SG8SG9SG1OSG11SG12SG13,K
13、E图10芯片UMC33993I脚定义再由U的第2028脚分别输出控制电-V-到UU(小功率驱动芯片),每个小功率驱动芯片可以驱动和检测两路独立设备.U2oU引脚定义如图11所示.在空载或过载时,会自动停止驱动负载,并分别输出负控检测信息,再通过电阻RR接到光耦电路.最后输入到监测芯片U5.U的第12,13脚为备用驱动4端,由接口JPF一4输出.U的第9,10脚为备用驱动5端.由接口JPF一5输出U:,的第13,12脚为全驱电磁阀A9驱动端,由接口VbbINlST1GNDST2IN2VbbVbboUT1oUT1SPUoUT20UT2Vbb图1lU矿U24BTS723引脚定义?专为个体设计的I,I
14、,型,壁挂式蓄电池用7I设备详见插3广告?汽车电器201o年第1期丽JPF一12输出.U的第9,10脚为取力电磁阀驱动端,由接口JPFl1输出.U的第12,l3脚为轮差电磁阀驱动端,由接口JPF一10输出.U22的第9,l0脚为轴差驱动端,由接口JPF一9输出.U的第l2,13脚为空档取力电磁阀驱动端,由接口JPF一8输出.U的第9,1O脚为排气制动电磁阀端,由接口JPF一7输出.U的第l3,l2脚为备用驱动1端,由接口JPF-3输出.U的第9,10脚为备用驱动3端,由接口JPF-l输出.JPF一2为U25输出的工作灯驱动.JPF一6为U25输出的备用驱动2输出.2.7中功率负载的驱动由主控来
15、的控制指令经U到U.,再由U通过SPI总线到U,经U的第7一l5端输出的各路中功率驱动分别送到UU25A,U3U.的引脚.U.为倒车灯驱动,由接口JPH一8输出.U,为后雾灯驱动,由JPH一7输出.U为制动灯驱动,由接口JPH一6输出.Ul6为电喷乙醚泵驱动,由JPHr5输出.U,为气喇叭驱动,由接口JPH一4输出.U18为电喇叭驱动,由JPHl输出.U与U未使用.其中uu在第5脚输出时出现短路或空载,由第4脚输出保护信号,分别通过电阻RR将保护信息送到光耦,最后输入到U内部,同时U,U在出现短路或空载时会自动停止输出.2.8继电器负载过流的检测.由8个PCB印刷板组成的等效电阻,分别检测F与
16、F止的8个负载的电流.当某路出现短路故障时,PCB印刷板压降达到几百毫伏以上时,U矿U(每个芯片负责两路检测)会输出相应的低电平检测信号,分别通过RARA.接光耦电路,最后输入给监测芯片u.芯片U的引脚功能定义与内部原理如图12所示.图l2芯片IJs引脚功能与内部原理圈2.9状态监测原理状态监测电路主要由光耦电路和监测芯片U组成,光耦矩阵输入等效原理如图13所示.室汽车电器>201o年第1期一一161514131211109广_1图l3光耦矩阵输入等效原理图光耦内的发光二极管供电根据监测的类型不同有4种(比如.由15供电的光耦,在断开点火开关后,u无法监测到该光耦上的状态.负极性信号就要
17、给光耦内的发光管正极先供电,正极性信号就要给光耦内的发光二极管负极先搭铁),分别是:共用搭铁,共用3电源,共用15电源,共用5V稳压电源.U主要监测两部分信息:一是驱动板上的各负载过流状态;二是通过JPE接口检测各传感开关的工作状态.其中JPE125和JPE126是发电机D+的信号端.当发电机没有工作时.由15电源通过自恢复熔断丝F电阻R为D+提供很小的励磁电压.当发电机工作时,D+电压(28V时)会使稳压二极管z,导通,输入到光耦电路,最后再由U将所有监测到的信息通过SPI总线送到u.JPE端子均是通过电阻或二极管接到光耦电路来监测其工作状态.JPE接口详细线路定义请参看汽车电器2007年增
18、刊P131-P135陆涛的豪沃(HOwO)系列重型汽车智能控制系统一文.3后记笔者为书写本文章投人大量的时间和精力.由于笔者水平有限,错误在所难免,望广大读者批评指导.同时在此向论坛网友为笔者提供驱动板实物表示感谢!(编辑心翔)靖穗翰一囊黎1.来稿请注明:此稿为原创,专供汽车电器.稿件文责自负,字数(含图)不超过800o字(整车电路栏目除外).2.来稿最好用电子稿(也可用稿纸誊写.字迹要求清楚),word格式,电子稿每行行距45mm,每行44个字.标点符号单独占1格.3.所投稿件的标题,作者单位,摘要,关键词,作者简介,参考文献等基本要素应齐全.4.请在稿件末页注明联系人姓名,单位名称,详细地址,邮编,电话,传真,Email,网址或名片.以便联系.5.文稿发表后,本刊将按国家相关标准酌致稿酬.并赠寄样刊.来稿请用电子文档Email至qcdq,邮件主题标明某某投稿字样.如果是纸质稿件请寄至410100湖南长沙经济技术开发区盼盼路29号汽车电器编辑部.【本刊)能够延长蓄电池使用寿命的制水设备详见插3广告
