低邊輸入開關(guān)檢測電路分析

在汽車的電器設(shè)備中，開關(guān)是非常重要的一個部件

在車身上，遍布了各種不同功能的開關(guān)；比如，

用于汽燈控制的組合開關(guān)(用于大燈、小燈、霧燈、方向燈等的控制），

室內(nèi)燈、危險緊急開關(guān)，甚至還有照腳燈等；

檢測車門開閉狀態(tài)的門狀態(tài)檢測開關(guān)；

雨刮控制開關(guān)（快速、慢速、間歇以及間歇時間設(shè)置開關(guān)）；

汽車鑰匙孔上，keyin, acc, on, start等不同檔位的開關(guān)。

這些開關(guān)功能不同，形態(tài)各異。

比如組合開關(guān)多為開關(guān)矩陣，不同的開關(guān)按矩陣方式連在一起，以減少連接開關(guān)的線束數(shù)量；

按照開關(guān)閉合時開關(guān)輸現(xiàn)的電壓高低，可以分為高邊輸出和低邊輸出開關(guān)。

高邊輸出，指的是開關(guān)閉合時，開關(guān)輸出電瓶電壓等高電平的開關(guān)，比如汽車鑰匙ACC，ON檔位開關(guān)。

低邊輸出，指的是開關(guān)閉合時，開關(guān)輸出參考地（如搭鐵輸出）等低電平的開關(guān)。

分析如下低邊輸入開關(guān)檢測電路

低邊開關(guān)輸入檢測電路圖

假設(shè)輸入電壓為U，則三極管Q5的，BE極兩端電壓可表示為：

當(dāng)三極管導(dǎo)通時，

取

可以得到：

Unm=3.4V。在實際應(yīng)用中，此電路的等效電路為：

其中Roff對于非涉水開關(guān)為開關(guān)絕緣電阻；對于涉水開關(guān)為水電阻。Ron為開關(guān)接觸電阻， Ron<=1歐。

Voff為地線偏移電壓，Voff<=+/-1V。

當(dāng)開關(guān)打開時，為了保證D1截止，必須滿足下式：

為了保證上式恒成立，須有

解得Roff.min>6.1k。即如果考慮的地線偏移Voff=1.0V，水電阻Roff.min>6.1k才能保證D1可靠截止。

當(dāng)開關(guān)閉合時，為了保證Q5飽和導(dǎo)通，必須有下式成立，

上式恒成立，須有

即有

利用戴維南定理，

回路只能保證最大地線偏移0.965V的情況下可靠飽和導(dǎo)通。

該檢測電路提供的濕電流典型值為12/2=6mA。

SDS規(guī)定：

對于有機械觸點的開關(guān)，需要提供10mA以上的濕電流，用于在開關(guān)閉合瞬間產(chǎn)生微小的火花，燒毀有開關(guān)觸點積累的污垢，保證開關(guān)的使用壽命。

2)對于沒有機械觸點的開關(guān)，比如三極管輸出的開關(guān)，則需要提供1mA左右的電流，以保證抗干擾能力。

非涉水開關(guān)在斷開時需要考慮100kΩ的絕緣電阻。

開關(guān)閉合時，需要考慮50Ω的觸點接觸電阻。

需要考慮2.2V的地線編移電壓。

　　審核編輯：湯梓紅