[发明专利]高有效信号电路、控制系统及电气设备

说明书

本发明提供一种高有效信号电路、控制系统和电气设备，所述高有效信号电路通过一接触开关接入一外部电源，包括湿电流配置模块、上拉模块周期性控制模块以及限流分压模块，所述湿电流配置模块能够在所述周期性模块的控制下周期性地为所述接触开关配置相应的湿电流，本发明的高有效信号电路结构简单，成本低廉，易于实现，且通过采用周期性控制策略，使得在接触开关闭合的一些情况下，因周期性控制模块控制湿电流配置模块配置的湿电流不能形成回路，因此解决了外部电源的电量在长时间忘记断开接触开关等情况下被大量消耗的问题，大大缩减流经接触开关的电量，达到节能目的。

技术领域

本发明涉及信号输入技术领域，尤其涉及一种高有效信号电路、控制系统和电气设备。

背景技术

目前，在很多电气设备(例如车辆)的控制系统中都会使用带有金属触点的开关(简称接触开关)来实现相关信号(例如一种电源信号)的通断，而这些接触开关如果长时间不用，就可能导致腐蚀(例如氧化生锈)或者尘垢(空气中的微尘、小颗粒等)附着等问题，进而影响接触开关的阻抗等特性以及使用寿命。因此，在这些电气设备的控制系统中，通常都会为这些接触开关处设置一定的湿电流(Wet Current，通常为保持触点状态良好的电流的最小值)，对触点表面的金属氧化腐蚀起阻止作用，并能去除接触开关的触点表面上的尘垢和腐蚀等，该湿电流对触点起到清洗保养作用，防止接触开关失效，保证接触开关的可靠性闭合。目前通常通过在接触开关处设置相应的上拉电阻或下拉电阻的方法来为接触开关处设置所需的湿电流。

以机动车辆为例，车辆上会安装有一些接触开关，这些接触开关用于确定引擎盖、车门、后备箱等是开的还是关的、安全带的状态(“系上”或“未系上”)等等，车辆的车身控制系统(也可称为车身控制器)通过采集这些接触开关处传来的信号来知晓这些接触开关的状态(包括断开、闭合)。请参考图1，图1示出了一种应用于车辆的高有效信号输入电路，其中，电源KL30依次经接触开关的开关S1和触点P1以及串联限流电阻Rs连接控制器MCU，且触点P1用于连接分压电阻Rs的一端还连接静电防护电容Cesd的一端，静电防护电容Cesd的另一端接地，串联限流电阻Rs连接用于连接触点P1的一端还连接另一分压电阻Rd3的一端，分压电阻Rd3的另一端接地。其中，电源KL30是车辆的蓄电池，该开关S1闭合时表示能向MCU提供在ACC档位下有效的输入信号，例如车钥匙(也称为点火钥匙)插入信号(即点火钥匙插入点火锁的信号)，其中ACC档位是一种车钥匙档位，表示不发动车可以给车内的部分电器供电，具体地，在车辆还没有发动之前，如果有车钥匙拨到ACC档位这个位置，开关S1闭合，此时车身控制器MCU能检测到高有效信号，进而控制一些用电不太大的电器设备通电并开始工作，比如收音机、点烟器等就通电且开始工作了，当汽车点火(ON)的时候，需要一个强电流，这时ACC档位停止供电，等汽车点火结束，又开始供电，以保证ACC档位时开启的电器设备继续工作。为了满足该接触开关的湿电流的需求(通常为10mA～40mA)，配置下拉电阻Rd1和Rd2并联，且并联的一端连接在触点P1和分压电阻Rs之间，并联的另一端接地。开关S1闭合后，电源KL30的电量会经过电阻Rd1和Rd2到地，湿电流只有在开关S1的断开的瞬间或闭合的瞬间起到作用，而开关S1的断开或闭合的稳定状态是不需要湿电流。当长时间忘记断开开关S1或者过长的使用ACC功能，则电源KL30(即蓄电池)的电量会长期经过Rd1和Rd2这两个电阻到地而消耗，显然增加了无谓的电量损耗，而且更容易在部分蓄电池和电子系统老化的车辆上造成蓄电池溃电而无法发动车辆，给用车人造成不必要的麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高有效信号电路、控制系统和电气设备，能够大大缩减流经接触开关的电量，并实现节能。

为了实现上述目的，本发明提供一种高有效信号电路，通过一接触开关接入一外部电源，其中，所述高有效信号电路包括：湿电流配置模块、上拉模块、周期性控制模块以及限流分压模块，其中，