城軌車輛控制單元的電源管理電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電路技術(shù)，尤其涉及一種城軌車輛控制單元的電源管理電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著交通運(yùn)輸行業(yè)的迅速發(fā)展，城軌車輛的應(yīng)用越來越廣泛。城軌車輛通過城軌 車輛控制單元進(jìn)行控制車輛，可選地，城軌車輛控制單元包括:控制單元母板和中央處理器 (Central Processing Unit，簡稱CPU)子板。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，通過外接電源直接為城軌車輛控制單元供電；具體地，控制單元母板 的電源電壓轉(zhuǎn)換模塊將外接電源電壓進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換得到轉(zhuǎn)換后的電壓，所述轉(zhuǎn)換后的電壓 為控制單元母板和CPU子板進(jìn)行供電；其中，該電源電壓轉(zhuǎn)換模塊至少包括:高電壓輸出端 (如15V)和低電壓輸出端(如5V)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)外接電源供電不正常時，城軌車輛控制單元的供電處于不可控狀 態(tài)，則該控制單元的控制功能會受到嚴(yán)重影響，如CHJ子板可能會錯發(fā)用于驅(qū)動絕緣柵雙極 型晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor，簡稱IBGT)工作的脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation，簡稱PWM)波形，可能會導(dǎo)致城軌車輛脫軌或碰撞等問題，造成人員傷 亡。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型提供一種城軌車輛控制單元的電源管理電路，可防止CPU子板錯發(fā)用 于驅(qū)動IBGT工作的PWM波形，提高了城軌車輛的安全性。
[0006] 第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種城軌車輛控制單元的電源管理電路，包括： 外接電源供電檢測電路；
[0007] 所述外接電源供電檢測電路，包括:對控制單元母板進(jìn)行供電檢測的第一供電檢 測電路、對中央處理器CPU子板進(jìn)行供電檢測的第二供電檢測電路以及供電判決電路；
[0008] 所述第一供電檢測電路的輸入端與外接電源連接，所述第一供電檢測電路的輸出 端與所述供電判決電路的第一輸入端連接；
[0009] 所述第二供電檢測電路的輸入端與電源電壓轉(zhuǎn)換模塊的高電壓輸出端連接，所述 第二供電檢測電路的輸出端與所述供電判決電路的第二輸入端連接；
[0010] 所述供電判決電路的輸出端與所述CPU子板的脈沖寬度調(diào)制PWM發(fā)送控制端連接；
[0011] 所述第一供電檢測電路，用于檢測所述外接電源對所述控制單元母板的供電是否 正常；
[0012] 所述第二供電檢測電路，用于檢測所述控制單元母板對所述CPU子板的供電是否 正常；
[0013] 所述供電判決電路，用于根據(jù)所述第一供電檢測電路的檢測結(jié)果以及所述第二供 電檢測電路的檢測結(jié)果，得到PWM控制信號，并將所述P麗控制信號發(fā)送給所述子板的 PWM發(fā)送控制端；
[0014] 其中，若所述第一供電檢測電路的檢測結(jié)果為供電正常且所述第二供電檢測電路 的檢測結(jié)果為供電正常，則所述PWM控制信號用于控制所述CPU子板發(fā)送PWM;若所述第一供 電檢測電路的檢測結(jié)果和所述第二供電檢測電路的檢測結(jié)果中至少有一個檢測結(jié)果為供 電不正常，則所述PWM控制信號用于控制所述CPU子板不發(fā)送PWM。
[0015] 進(jìn)一步地，所述第一供電檢測電路包括:第一開關(guān)單元以及第一電壓輸出單元；
[0016] 所述第一開關(guān)單元的輸入端與所述外接電源連接，所述第一開關(guān)單元的輸出端與 所述第一電壓輸出單元的第一輸入端連接；
[0017]所述第一電壓輸出單元的第二輸入端與電源電壓轉(zhuǎn)換模塊的低電壓輸出端連接， 所述第一電壓輸出單元的輸出端與所述供電判決電路的第一輸入端連接；
[0018] 其中，若所述外接電源供電正常，則所述第一開關(guān)單元的開關(guān)導(dǎo)通，所述第一電壓 輸出單兀輸出尚電平。
[0019] 進(jìn)一步地，所述第二供電檢測電路，包括:第二開關(guān)單元以及第二電壓輸出單元；
[0020] 所述第二開關(guān)單元的輸入端與所述電源電壓轉(zhuǎn)換模塊的高電壓輸出端連接，所述 第二開關(guān)單元的輸出端與所述第二電壓輸出單元的第一輸入端連接；
[0021] 所述第二電壓輸出單元的第二輸入端與所述電源電壓轉(zhuǎn)換模塊的低電壓輸出端 連接，所述第二電壓輸出單元的輸出端與所述供電判決電路的第二輸入端連接；
[0022] 其中，若所述控制單元母板對所述CPU子板的供電正常，則所述第二開關(guān)單元的開 關(guān)導(dǎo)通，所述第二電壓輸出單元輸出高電平。
[0023] 進(jìn)一步地，所述供電判決電路，包括：
[0024] 第一鎖存器、第二鎖存器以及一個與門電路；
[0025] 所述第一鎖存器的第一輸入端與所述第一電壓輸出單元的輸出端連接，所述第一 鎖存器的輸出端與所述控制單元母板的供電輸入端連接；
[0026] 所述第二鎖存器的第一輸入端與所述第二電壓輸出單元的輸出端連接，所述第二 鎖存器的輸出端與所述CHJ子板的供電指示端連接；
[0027] 所述與門電路的輸入端與所述第一電壓輸出單元的輸出端和所述第二電壓輸出 單元的輸出端連接，所述與門電路的輸出端與所述CPU子板的PWM發(fā)送控制端連接。
[0028] 進(jìn)一步地，所述第一鎖存器的第二輸入端以及所述第二鎖存器的第二輸入端均與 所述CHJ子板的復(fù)位信號發(fā)送端連接。
[0029]進(jìn)一步地，所述城軌車輛控制單元的電源管理電路還包括:CPU子板的供電管理電 路；
[0030] 所述CPU子板的供電管理電路，包括:供電轉(zhuǎn)換電路及充電電池；
[0031] 所述供電轉(zhuǎn)換電路的第一輸入端與所述電源電壓轉(zhuǎn)換模塊的高電壓輸出端連接， 所述供電轉(zhuǎn)換電路的第二輸入端與所述第二鎖存器的輸出端連接，所述供電轉(zhuǎn)換電路的輸 出端與所述CHJ子板的供電輸入端以及所述充電電池的輸入端連接；
[0032] 其中，若所述外接電源供電正常且所述第二鎖存器的輸出端為高電平，則所述供 電轉(zhuǎn)換電路工作在所述電源電壓轉(zhuǎn)換模塊的高電壓輸出為所述CHJ子板供電并且為所述充 電電池充電的工作模式;若所述外接電源供電不正常且所述第二鎖存器的輸出端為低電 平，則所述供電轉(zhuǎn)換電路切換為由所述充電電池為所述CHJ子板供電的工作模式。
[0033] 本實(shí)用新型的城軌車輛控制單元的電源管理電路，包括:外接電源供電檢測電路； 其中，所述外接電源供電檢測電路，包括:對控制單元母板進(jìn)行供電檢測的第一供電檢測電 路、對中央處理器CPU子板進(jìn)行供電檢測的第二供電檢測電路以及供電判決電路;其中，所 述第一供電檢測電路的輸入端與外接電源連接，所述第一供電檢測電路的輸出端與所述供 電判決電路的第一輸入端連接;所述第二供電檢測電路的輸入端與電源電壓轉(zhuǎn)換模塊的高 電壓輸出端連接，所述第二供電檢測電路的輸出端與所述供電判決電路的第二輸入端連 接;所述供電判決電路的輸出端與所述CHJ子板的脈沖寬度調(diào)制PWM發(fā)送控制端連接;其中， 所述供電判決電路，用于根據(jù)所述第一供電檢測電路的檢測結(jié)果以及所述第二供電檢測電 路的檢測結(jié)果，得到P麗控制信號，并將所述P麗控制信號發(fā)送給所述CPU子板的P麗發(fā)送控 制端;其中，若所述第一供電檢測電路的檢測結(jié)果為供電正常且所述第二供電檢測電路的 檢測結(jié)果為供電正常，則所述PWM控制信號用于控制所述CHJ子板發(fā)送PWM;若所述第一供電 檢測電路的檢測結(jié)果和所述第二供電檢測電路的檢測結(jié)果中至少有一個檢測結(jié)果為供電 不正常，則所述PWM控制信號用于控制所述CPU子板不發(fā)送PWM;可見，本實(shí)用新型的城軌車 輛控制單元的電源管理電路可防止CPU子板錯發(fā)用于驅(qū)動IBGT工作的PWM波形，提高了城軌 車輛的安全性。
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為本實(shí)用新型城軌車輛控制單元的電源管理電路實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖； [0036]圖2為本實(shí)用新型城軌車輛控制單元的電源管理電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； [0037]圖3為本實(shí)用新型城軌車輛控制單元的電源管理電路實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖； [0038]圖4為本實(shí)用新型城軌車輛控制單元的電源管理電路實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖； [0039]圖5為本實(shí)用新型外接電源供電檢測電路實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖6A為本實(shí)用新型供電轉(zhuǎn)換電路實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖6B為本實(shí)用新型充電電池實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0043] 本實(shí)用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的