專利名稱：機動車一鍵啟動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
機動車一鍵啟動系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型屬于汽車電子領域，尤其涉及一種機動車一鍵啟動系統(tǒng)。
背景技術：
[0002]機動車一鍵啟動系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車電子及工業(yè)電子領域的一部分，通常包括遙控發(fā)射器和啟動開關控制器，佩戴該遙控發(fā)射器的人只要輕輕按下一鍵啟動系統(tǒng)的啟動開關鍵即可實現(xiàn)啟動熄火，避免了丟鑰匙、找鑰匙的煩惱。[0003]在上述一鍵啟動系統(tǒng)中，啟動開關控制器的芯片電源電壓經(jīng)常為較高數(shù)值，因此芯片內(nèi)部器件需要高壓工藝以避免被外部電源高壓擊穿，但是在需要大規(guī)模電路集成以進行信號處理時，高壓器件卻因為所占面積較大、器件性能較差而不具有應用優(yōu)勢，而是以低壓工藝器件作為優(yōu)先考慮，因此需要一種高低壓轉(zhuǎn)換電路以產(chǎn)生低壓器件所需的內(nèi)建電源電壓，同時在適當設計時，該電壓值也可作為基準電壓源為系統(tǒng)提供電壓基準。[0004]傳統(tǒng)的高低壓轉(zhuǎn)換電路經(jīng)常采用LDO電路結(jié)構，如圖I所示，包括基準電壓產(chǎn)生電路、LDO電路及外接穩(wěn)壓電容Cl，LDO反饋環(huán)路主極點設置在Vcc輸出端，次主極點設置在運算放大器輸出端。為了抵抗外部較高電源電壓，基準電壓產(chǎn)生電路、LDO電路需要用高壓器件設計，因此電路規(guī)模、所用面積及功耗往往較大，并且芯片外接穩(wěn)壓電容Cl提高了系統(tǒng)成本。實用新型內(nèi)容[0005]有鑒于此，本實用新型目的在于提供一種機動車一鍵啟動系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中系統(tǒng)電路規(guī)模大、功耗高及成本大的缺點。[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案[0007]—種機動車一鍵啟動系統(tǒng)，包括遙控發(fā)射器和啟動開關控制器，其中，所述啟動開關控制器包括高低壓轉(zhuǎn)換電路；[0008]所述高低壓轉(zhuǎn)換電路包括運算放大器、NMOS管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、 第四電阻、第五電阻、第一 PNP三極管、第二 PNP三極管、第一電容和第二電容，其中，[0009]所述運算放大器的輸出端分別與所述NMOS管的柵極和所述第二電容的第一端連接，所述第二電容的第二端接地；[0010]所述運算放大器的電源端和NMOS管的漏極分別連接外部電源電壓VDDA，所述運算放大器的地端和NMOS管的襯底接地；[0011]所述NMOS管的源極分別與所述第四電阻、第五電阻和第一電容的第一端連接，并作為所述高低壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述第一電容的第二端接地；[0012]所述運算放大器的正輸入端分別與所述第四電阻的第二端、所述第二電阻的第一端以及所述第一 PNP三極管的發(fā)射極連接，所述第二電阻的第二端接地，所述第一 PNP三極管的基極與自身集電極連接并且接地；[0013]所述運算放大器的負輸入端分別與所述第五電阻的第二端、所述第一電阻的第一端以及所述第三電阻的第一端連接，所述第三電阻的第二端接地；[0014]所述第一電阻的第二端與所述第二 PNP三極管的發(fā)射極連接，所述第二 PNP三極管的基極與自身集電極連接并且接地。[0015]優(yōu)選的，在上述機動車一鍵啟動系統(tǒng)中，所述高低壓轉(zhuǎn)換電路的主極點設置在所述運算放大器的輸出端，次主極點設置在所述第一電容的第一端。[0016]優(yōu)選的，在上述機動車一鍵啟動系統(tǒng)中，所述高低壓轉(zhuǎn)換電路的主極點設置在所述第一電容的第一端，次主極點設置在所述運算放大器的輸出端，所述第二電容的值設置為零。[0017]優(yōu)選的，在上述機動車一鍵啟動系統(tǒng)中，所述第二 PNP三極管由N個參數(shù)與所述第一 PNP三極管相同的PNP三極管并聯(lián)組成，其中，N為自然數(shù)，并且N彡2。[0018]優(yōu)選的，在上述機動車一鍵啟動系統(tǒng)中，所述第四電阻與第五電阻的阻值相等，所述第二電阻與第三電阻的阻值相等。[0019]優(yōu)選的，在上述機動車一鍵啟動系統(tǒng)中，所述運算放大器和NMOS管均采用高壓器件。[0020]由以上本申請實施例提供的技術方案可見，本實用新型機動車一鍵啟動系統(tǒng)的啟動開關控制器的芯片電路內(nèi)，無需外接電容，并且不需要全部采用高壓器件，因此整個電路規(guī)模較小，所以能耗較低，并且結(jié)構簡單。


[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0022]圖I是現(xiàn)有技術中的高低壓轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構示意圖；[0023]圖2是本實用新型的機動車一鍵啟動系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；[0024]圖3是本實用新型的機動車一鍵啟動系統(tǒng)中啟動開關控制器內(nèi)的高低壓轉(zhuǎn)換電路的整體電路結(jié)構不意圖；[0025]圖4是圖3所示電路的低壓電源電壓或基準電壓源VCC隨溫度變化的Tcm曲線圖。
具體實施方式
[0026]為了引用和清楚起見，下文中使用的簡寫或縮寫總結(jié)如下[0027]NMOS N-Mental-0xide-Semiconductor,金屬-氧化物-半導體；[0028]OPA !operational amplifier,運算放大器。[0029]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。[0030]首先參考圖2，圖2是本實用新型的機動車一鍵啟動系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。如圖所示，所述系統(tǒng)包括啟動開關控制器I和遙控發(fā)射器2，其中，啟動開關控制器I包括高低壓轉(zhuǎn)換電路11。需要說明的是，有關啟動開關控制器和遙控發(fā)射器內(nèi)的其他模塊或單元，并未在圖中示出。[0031]圖3示出了本實用新型機動車一鍵啟動系統(tǒng)中啟動開關控制器內(nèi)的高低壓轉(zhuǎn)換電路的整體電路結(jié)構示意圖。如圖3所示，本實用新型的高低壓轉(zhuǎn)換電路包括運算放大器 OPA、NMOS管匪I、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一 PNP三極管Ql、第二 PNP三極管Q2、第一電容Cl和第二電容C2。其中，[0032]OPA的輸出端分別與匪I的柵極和C2的第一端連接，C2的第二端接地；0ΡΑ的電源端和匪I的漏極分別連接外部電源電壓VDDA，0PA的地端和匪I的襯底接地；匪1的源極分別與R4、R5和Cl的第一端連接，并作為所述高低壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端VCC，Cl的第二端接地；0ΡΑ的正輸入端分別與R4的第二端、R2的第一端以及Ql的發(fā)射極連接，R2的第二端接地，Ql的基極與自身集電極連接并且接地；0ΡΑ的負輸入端分別與R5的第二端、Rl的第一端以及R3的第一端連接，R3的第二端接地；R1的第二端與Q2的發(fā)射極連接，Q2的基極與自身集電極連接并且接地。[0033]進一步地，由于所述OPA和匪I直接和外部電源電壓VDDA連接，所以OPA和匪I 均采用高壓器件，用于抵抗外部高電壓，避免器件被擊穿。Cl用作穩(wěn)壓電容，C2用作補償電容，并且Q2是由至少N個(N彡2，N屬自然數(shù))參數(shù)與Ql相同的PNP三極管并聯(lián)組成，具體的數(shù)目可以根據(jù)實際情況而定，此處不再贅述。[0034]由以上本申請實施例提供的技術方案可見，與現(xiàn)有技術中的電路相比，本實用新型機動車一鍵啟動系統(tǒng)中啟動開關控制器內(nèi)的的高低壓轉(zhuǎn)換電路無需外接電容，并且不需要全部采用高壓器件，因此整個電路規(guī)模較小，所以能耗較低，并且結(jié)構簡單。[0035]接下來詳細闡述所述高低壓轉(zhuǎn)換電路的工作原理。[0036]首先，將電阻值設置為R4=R5，R2=R3。當電路上電正常工作時，OPA通過調(diào)整輸出電壓對匪I電流進行控制，使OPA正負輸入端電壓接近相等，同時R4、R5的第一端連接， 因此流過電阻1 2、1 3、1 4、1 5、三極管01、02的電流具有如下關系IR2=IR3，IR4=IR5，同時 IQ1=IQ2。因此 Rl 上的壓降為 dVbe=Vbel-Vbe2=(KT/q)*ln(n)，流過 Rl 的電流為 IRl= (KT/ q)*ln(n)/Rl，流過 R3 的電流為 IR3=Vbel/R3,因此流過 R5 的電流 IR5=IR1+IR3= (KT/ q)*ln(n)/Rl+Vbel/R3，所以VCC的電壓值表達式為[0037]( (KT/q)*ln(n)/Rl+Vbel/R3) *R5+Vbel=VCC(I)[0038]其中，根據(jù)應用的情況，VCC既可以用作內(nèi)部電源電壓，也可以用作電路系統(tǒng)的基準電壓。當VCC用作基準電壓時，由于不需要驅(qū)動能力，所以不需要把NMl的器件寬長比設置的很大；當VCC用作內(nèi)部電源電壓時，則可以把匪I的器件寬長比設置的較大一些。[0039]在本實用新型的一種實施方式中，為了降低VCC在溫度范圍內(nèi)的電壓變化率，使 VCC在常溫時電壓變化率隨溫度變化為0，首先，對公式(I)求導為[0040](K/q)*ln(n)*R5/Rl+ (Vbel/T) * (R5/R3+1) =VCC/T I T=27°C =0 (2)[0041]因為Vbel/T約為-I. 5mV/K (根據(jù)工藝不同會有所不同)，(K/q)約為O. 087mV/K。 將公式(I)、公式(2)組成方程組，VCC為所設置的內(nèi)部電源電壓值或者基準電壓值，通過方程組可以解出電阻Rl R3 R5的比值，并根據(jù)系統(tǒng)功耗要求對電阻R1、R3、R5阻值進行設置，由此，可以降低VCC在溫度范圍內(nèi)的電壓變化率。圖4即為VCC隨溫度變化的Tcm曲線圖，從圖中可以看出，本實用新型的高低壓轉(zhuǎn)換電路，在_40°C -125°C的范圍內(nèi)，VCC的值并沒有出現(xiàn)劇烈的變化，電壓變化率得到了很好地降低。而且，不論VCC用作內(nèi)部電源電壓還是電路系統(tǒng)的基準電壓，其溫漂都較小。[0042]在本實用新型的一種實施方式中，對于負載電路規(guī)模較小的情況，可以將本實用新型高低壓轉(zhuǎn)換電路的主極點設置在OPA輸出端，C2為補償電容，次主極點設置在VCC處， Cl為穩(wěn)壓電容。而對于負載電路規(guī)模較大的情況，可以將本實用新型高低壓轉(zhuǎn)換電路的主極點設置在VCC處，Cl為電容值較大的穩(wěn)壓電容，次主極點設置在OPA輸出端，并將C2的電容值設置為零。[0043]綜上所述，本實用新型機動車一鍵啟動系統(tǒng)的啟動開關控制器內(nèi)的高低壓轉(zhuǎn)換電路與圖I所示的現(xiàn)有技術相比，無需外接電容，電路模塊及器件規(guī)模較少，并且不需要全部采用高壓器件，因此整個電路規(guī)具有低功耗、低面積、結(jié)構簡潔的特點。另外因VCC符合公式(2)，那么通過合理地設置電阻Rl、R3、R5的阻值，可以降低VCC在溫度范圍內(nèi)的電壓變化率，溫度系數(shù)較低。[0044]需要說明的是，上述實施例僅僅是本申請的優(yōu)選實施例，并不造成對本申請的公開和保護范圍的限制。[0045]對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求1.一種機動車一鍵啟動系統(tǒng)，包括遙控發(fā)射器和啟動開關控制器，其特征在于，所述啟動開關控制器包括高低壓轉(zhuǎn)換電路；所述高低壓轉(zhuǎn)換電路包括運算放大器、NMOS管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第一 PNP三極管、第二 PNP三極管、第一電容和第二電容，其中，所述運算放大器的輸出端分別與所述NMOS管的柵極和所述第二電容的第一端連接， 所述第二電容的第二端接地；所述運算放大器的電源端和所述NMOS管的漏極分別連接外部電源電壓VDDA，所述運算放大器的地端和所述NMOS管的襯底接地；所述NMOS管的源極分別與所述第四電阻、第五電阻和第一電容的第一端連接，并作為所述高低壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述第一電容的第二端接地；所述運算放大器的正輸入端分別與所述第四電阻的第二端、所述第二電阻的第一端以及所述第一 PNP三極管的發(fā)射極連接，所述第二電阻的第二端接地，所述第一 PNP三極管的基極與自身集電極連接并且接地；所述運算放大器的負輸入端分別與所述第五電阻的第二端、所述第一電阻的第一端以及所述第三電阻的第一端連接，所述第三電阻的第二端接地；所述第一電阻的第二端與所述第二 PNP三極管的發(fā)射極連接，所述第二 PNP三極管的基極與自身集電極連接并且接地。
2.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述高低壓轉(zhuǎn)換電路的主極點設置在所述運算放大器的輸出端，次主極點設置在所述第一電容的第一端。
3.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述高低壓轉(zhuǎn)換電路的主極點設置在所述第一電容的第一端，次主極點設置在所述運算放大器的輸出端，所述第二電容的值設置為零。
4.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二PNP三極管由N個參數(shù)與所述第一 PNP三極管相同的PNP三極管并聯(lián)組成，其中，N為自然數(shù)，并且 N彡2。
5.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第四電阻與第五電阻的阻值相等，所述第二電阻與第三電阻的阻值相等。
6.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述運算放大器和NMOS管均采用高壓器件。
專利摘要本實用新型提供了一種機動車一鍵啟動系統(tǒng)，包括遙控發(fā)射器和啟動開關控制器，所述啟動開關控制器包括高低壓轉(zhuǎn)換電路，所述高低壓轉(zhuǎn)換電路包括運算放大器、NMOS管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第一PNP三極管、第二PNP三極管、第一電容和第二電容，其中，運算放大器和NMOS管均采用高壓器件。本實用新型的機動車一鍵啟動系統(tǒng)中啟動開關控制器內(nèi)的高低壓轉(zhuǎn)換電路無需外接電容，電路模塊及器件規(guī)模較少，并且不需要全部采用高壓器件，因此整個系統(tǒng)具有低功耗、低面積、結(jié)構簡潔的特點，而且溫度系數(shù)較低。
文檔編號G05F3/24GK202748692SQ201220380390
公開日2013年2月20日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權日2012年8月2日
發(fā)明者吉英存 申請人:北京經(jīng)緯恒潤科技有限公司