CN103439966A - 一种汽车模拟负载矩阵式电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车模拟负载矩阵式电路，属于电路技术领域。一种汽车模拟负载矩阵式电路，其特征在于：包括n条并联连接的分支回路，每条分支回路设有一个负载，负载大小逐个二分之一倍递减，每条分支回路均设有MOS管开关；设定的模拟电压加载在所述N条并联连接的分支回路两端。本发明的特点是：在电阻矩阵的控制电路中，利用2进制码原理，通过切换不同组合的MOS管开关，即可实现汽车模拟负载的功能，通常可以模拟从整车环境中实际负载所采集的各种电流波形。可以通过调整最小电流的大小和MOS管开关控制的速率，来调整输出电流的波形，使得波形与整车负载的电流波形更相近。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车模拟负载矩阵式电路，属于电路技术领域。
背景技术
BCM是一种用于整车的控制系统，主要涉及车体中灯，门，窗及车身防盗部分，与其他模块共同承担整车的性能与安全的实现，为驾驶带来更多的智能与舒适。该控制系统的主要功能包括：控制汽车上所有车灯；控制雨刷低速、高速、间歇式工作；控制与取力器、全轮驱动、轮间和轴间差速器相连的电磁阀工作；实时响应驾驶室控制开关的动作；灯光自检功能；故障诊断定位能力等等。
随着汽车BCM(Body Control Module)的发展越来越快，种类越来越多，对于BCM的试验来说，用通常的实际负载做试验，复杂度越来越大，更换产品速度慢，不便捷，成本高，适用性低，模拟度低等缺点逐渐显现出来。产品研发单位在对其BCM做试验时，往往很难得到所有的汽车负载，而每研发一款BCM在做试验时，如买一辆整车作为试验负载，显然又将耗费极大的成本。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：现有的汽车BCM试验，通常采用实际负载来做试验，复杂度越来越大，更换产品速度慢，不便捷，成本高，适用性低，模拟度低等缺点逐渐显现出来。产品研发单位在对其BCM做试验时，往往很难得到所有的汽车负载，而每研发一款BCM在做试验时，如买一辆整车作为试验负载，显然又将耗费极大的成本。
本发明采取以下技术方案：
一种汽车模拟负载矩阵式电路，包括n条并联连接的分支回路，每条分支回路设有一个负载，负载大小逐个二分之一倍递减，每条分支回路均设有MOS管开关；设定的模拟电压加载在所述N条并联连接的分支回路两端。
进一步的，每条分支回路再串联至少一个阻值相同的负载，并设有对应的MOS管开关来控制该负载的断开/连通。
进一步的，所述n=8，首个负载的阻值为96Ω，第八个负载的阻值为0.75Ω，模拟电压加载为12V。
进一步的，每条分支回路再串联一个阻值相同的负载，并且该负载连通时，模拟电压加载为24V。
一种汽车模拟负载矩阵式电路进行负载模拟的方法，设单路最大电流为Imax，单路最小电流为Imin，则Imax=2n-1*Imin；根据需要选取n条分支回路中的若干条进行并联连接，对应回路的MOS管开关闭合，其余回路断开，模拟电压一定的情况下，得到以Imin为最小电流变动单位的电流值。
本发明的特点是：在电阻矩阵的控制电路中，利用2进制码原理，通过切换不同组合的MOS管开关，即可实现汽车模拟负载的功能，通常可以模拟从整车环境中实际负载所采集的各种电流波形。可以通过调整最小电流的大小和MOS管开关控制的速率，来调整输出电流的波形，使得波形与整车负载的电流波形更相近。
本发明的有益效果在于：
1）汽车BCM试验时，负载模拟方便，快捷，难度大大降低。
2）负载模拟的适用性强，能够获取以最小电流Imin为变动单位的任意模拟电流值，模拟相似度非常高。
3）无需购买实际负载，更无需购买整车，负载模拟相关实验的成本大大降低。
附图说明
图1是本发明汽车模拟负载矩阵式电路的电路图。
图2是实际车窗上升与模拟车窗上升的电流波形对比图。
图3是实际车窗下降与模拟车窗下降的电流波形对比图。
图4是实际间歇刮水与模拟间歇刮水电流波形对比图。
图5是实际连续刮水电流波形与模拟连续刮水电流波形对比图。
图6是47W（21+21+5）车灯负载电流波形与模拟车灯负载电流波形的对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1，一种汽车模拟负载矩阵式电路，包括8条并联连接的分支回路，每条分支回路设有一个负载，负载大小逐个二分之一倍递减，首个负载的阻值为96Ω，第八个负载的阻值为0.75Ω，每条分支回路均设有MOS管开关；设定的12V模拟电压加载在N条并联连接的分支回路两端。如此，单路最小电流为12V/96Ω=0.125A，单路的最大电流为12V/0.75Ω=16A。如需获取更大电流，只需通过控制MOS管开关，将多条回路并联起来即可。电流最小变动单位为0.125A，最大输出电流为：
0.125+0.25+0.5+1+2+4+8+16=31.875A。
同时，每条分支回路再串联一个阻值相同的负载，并设有对应的MOS管开关来控制该负载的断开/连通。并且该负载连通时，模拟电压加载为24V，这样可以得到与12V模拟电压时，同样的模拟电流值。实际应用中，串联的负载数量可以进行拓展，对应的模拟电压也可以进行拓展。
实际的分支回路数量也可以进行拓展，设分支回路数量为n，单路最大电流为Imax，单路最小电流为Imin，则Imax=2n-1*Imin；根据需要选取n条分支回路中的若干条进行并联连接，对应回路的MOS管开关闭合，其余回路断开，模拟电压一定的情况下，得到以Imin为最小电流变动单位的电流值。
依次参见图2-图6，从图中可以看出，车灯、车窗下降、车窗上升、雨刮电机等负载的实际负载电流波形以及模拟负载电流波形，将实际负载电流波形和模拟负载电流波形进行对比，可以看出，波形基本一致，达到了测试BCM试验所需的效果。
综上所述，在电阻矩阵的控制电路中，利用2进制码原理，通过切换不同组合的MOS管开关，即可实现汽车模拟负载的功能，通常可以模拟从整车环境中实际负载所采集的各种电流波形。可以通过调整最小电流的大小和MOS管开关控制的速率，来调整输出电流的波形，使得波形与整车负载的电流波形更相近。
Claims (5)
1.一种汽车模拟负载矩阵式电路，其特征在于：
包括n条并联连接的分支回路，每条分支回路设有一个负载，负载大小逐个二分之一倍递减，每条分支回路均设有MOS管开关；
设定的模拟电压加载在所述N条并联连接的分支回路两端。
2.如权利要求1所述的汽车模拟负载矩阵式电路，其特征在于：每条分支回路再串联至少一个阻值相同的负载，并设有对应的MOS管开关来控制该负载的断开/连通。
3.如权利要求1或2所述的汽车模拟负载矩阵式电路，其特征在于：所述n=8，首个负载的阻值为96Ω，第八个负载的阻值为0.75Ω，模拟电压加载为12V。
4.如权利要求3所述的汽车模拟负载矩阵式电路，其特征在于：每条分支回路再串联一个阻值相同的负载，并且该负载连通时，模拟电压加载为24V。
5.一种如权利要求1所述的汽车模拟负载矩阵式电路进行负载模拟的方法，其特征在于：
设单路最大电流为Imax，单路最小电流为Imin，则Imax=2n-1*Imin；
根据需要选取n条分支回路中的若干条进行并联连接，对应回路的MOS管开关闭合，其余回路断开，模拟电压一定的情况下，得到以Imin为最小电流变动单位的电流值。
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