專(zhuān)利名稱(chēng)：一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前，汽車(chē)的供電系統(tǒng)主要分為12V與24V兩種。12V供電系統(tǒng)在汽車(chē)上的運(yùn)用已 經(jīng)十分廣泛，主要應(yīng)用于轎車(chē)、小客車(chē)等電器負(fù)載功率較小的汽車(chē)。然而由于加入了大功率 負(fù)載而對(duì)電流的限制等要求，許多大型汽車(chē)如大客車(chē)、貨車(chē)等都運(yùn)用了 24V的電源供電系 統(tǒng)。汽車(chē)電子系統(tǒng)電源輸出的電壓一般為5V，主要為主控芯片、邏輯器件等電子元件 提供驅(qū)動(dòng)電壓。這樣，24V汽車(chē)供電系統(tǒng)的引入就為汽車(chē)電子系統(tǒng)的供電模塊提出了新的要 求。24V系統(tǒng)內(nèi)，汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊中電子系統(tǒng)供電模塊需要將輸入的24V直流電壓 轉(zhuǎn)換成5V的直流電壓源。相比12V系統(tǒng)，24V系統(tǒng)更高的輸入電壓為電子系統(tǒng)的電源模塊 帶來(lái)了電流大、發(fā)熱高、功耗大等新的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，現(xiàn)有的解決方案多數(shù)是直接將 DC to DC調(diào)壓芯片作為直流電壓轉(zhuǎn)換的裝置。這種方案的缺陷在于，調(diào)壓芯片的輸入和輸 出電壓差大，若輸出端負(fù)載電流較高，則芯片上的熱損耗會(huì)很大，往往會(huì)導(dǎo)致芯片發(fā)熱過(guò)高 或直接燒壞芯片。若采用輸入電壓大、極限功率大的調(diào)壓芯片則比輸入電壓和功率小的芯 片貴出很多，而且為了解決散熱問(wèn)題必須采用大面積的散熱片而增加了 PCB面板的面積和 成本?，F(xiàn)有技術(shù)往往存在成本高，發(fā)熱高、易過(guò)載、電流不可控等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊以達(dá)到為車(chē)載電 子系統(tǒng)提供可靠、可控制、低熱耗并且廉價(jià)的供電電源的目的，為了達(dá)到上述目的本發(fā)明還 提供了上述控制模塊的控制方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊，包括 輸入電源，負(fù)載，所述的負(fù)載與控制單元連接，所述的輸入電源分別通過(guò)低功率分壓模塊和 高功率降壓模塊與調(diào)壓電路連接，所述的調(diào)壓電路與負(fù)載連接，所述的高功率降壓模塊與 控制單元連接。所述的控制單元與調(diào)壓電路的輸入端連接。所述的高功率降壓模塊，包括三極管Ql，三極管Q2，三極管Q3，所述的Ql的基極與 控制單元的輸出端連接，所述的Ql的發(fā)射極接地，Ql的集電極分別通過(guò)電阻Rl與Q2的發(fā) 射極連接和通過(guò)Rl，R2與Q3的集電極連接，所述的Q2的基極分別通過(guò)電阻R3，R4與輸入 電源連接，所述的Q2的集電極與Q3的基極連接，所述的Q3的發(fā)射極與輸入電源連接，所述 的Q3的集電極與調(diào)壓電路的輸入端連接。所述的輸入電源為24V直流電源。所述的低功率分壓模塊由若干電阻并聯(lián)組成，所述的電阻的一端與三極管Q3的 集電極連接，另一端與三極管Q3的發(fā)射極連接。一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊的控制方法，輸入電源通過(guò)控制單元檢測(cè)負(fù)載的輸出電流來(lái)選擇輸通過(guò)高功耗降壓模塊或通過(guò)低功率分壓模塊輸入到調(diào)壓電路。所述的控制單元通過(guò)檢測(cè)調(diào)壓電路的輸入電壓，控制輸入電源通過(guò)高功耗降壓模 塊輸入到調(diào)壓電路。一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊的控制方法，其具體包括以下步驟步驟100，流程開(kāi)始；步驟101，輸入電源輸入24V電源；步驟102，判斷負(fù)載是否處于工作狀態(tài)或負(fù)載電流較大時(shí)，判斷結(jié)果為是，進(jìn)入步 驟103，判斷結(jié)果為否，進(jìn)入步驟104 ；在步驟103，控制單元輸出高電平電壓；進(jìn)入步驟105 ；在步驟104，控制單元輸出低電平電壓；進(jìn)入步驟106 ；在步驟105，輸入電源通過(guò)高功耗降壓模塊輸入到調(diào)壓電路，進(jìn)入步驟107 ；在步驟106，輸入電源通過(guò)低功耗分壓模塊輸入到調(diào)壓電路，進(jìn)入步驟107，在步驟107，判斷調(diào)壓電路的輸入電壓是否< 16V，判斷結(jié)構(gòu)為是，返回步驟103 ； 判斷結(jié)果為否，進(jìn)入步驟108;在步驟108，輸出5V電源到負(fù)載，返回步驟102。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，輸入電源通過(guò)控制單元檢測(cè)負(fù)載的輸出電流來(lái)選擇輸通 過(guò)高功耗降壓模塊或通過(guò)低功率分壓模塊輸入到調(diào)壓電路，在小負(fù)載情況下通過(guò)低功耗分 壓模塊降電壓；在大負(fù)載情況下通過(guò)高功耗降壓模塊降電壓，從而達(dá)到防止調(diào)壓電路過(guò)載、 為車(chē)載電子系統(tǒng)提供可靠的直流電源，縮小了產(chǎn)品的體積，節(jié)省了成本，降低了能耗。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明；圖1為本發(fā)明電路原理圖；圖2為本發(fā)明控制方法的步驟流程圖；在圖1-2中，1、輸入電源，2、負(fù)載，3、低功率分壓模塊，4、高功率降壓模塊，5、控制 單元，6、調(diào)壓電路。
具體實(shí)施例方式如圖1-2所示，一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊，包括輸入電源1，負(fù)載2，所述的負(fù)載2 與控制單元5連接，所述的輸入電源1分別通過(guò)低功率分壓模塊3和高功率降壓模塊4與 調(diào)壓電路6連接，所述的調(diào)壓電路6與負(fù)載2連接，所述的高功率降壓模塊4與控制單元5 連接。所述的控制單元5與調(diào)壓電路6的輸入端連接。所述的高功率降壓模塊4，包括三極管Ql，三極管Q2，三極管Q3，所述的Ql的基極 與控制單元5的輸出端連接，所述的Ql的發(fā)射極接地，Ql的集電極分別通過(guò)電阻Rl與Q2 的發(fā)射極連接和通過(guò)Rl，R2與Q3的集電極連接，所述的Q2的基極分別通過(guò)電阻R3，R4與 輸入電源1連接，所述的Q2的集電極與Q3的基極連接，所述的Q3的發(fā)射極與輸入電源1 連接，所述的Q3的集電極與調(diào)壓電路6的輸入端連接。所述的輸入電源1為24V直流電源。
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所述的低功率分壓模塊3由若干電阻并聯(lián)組成，所述的電阻的一端與三極管Q3的 集電極連接，另一端與三極管Q3的發(fā)射極連接?？刂茊卧?的輸入端還與負(fù)載2連接，控制單元5通過(guò)檢測(cè)負(fù)載的輸出電流來(lái)選 擇輸入電源是通過(guò)高功耗降壓模塊向調(diào)壓電路供電還是通過(guò)低功率分壓模塊向調(diào)壓電路供電。當(dāng)控制單元5發(fā)現(xiàn)負(fù)載2處于工作狀態(tài)或負(fù)載2電流較大時(shí)，控制單元輸出高電 平電壓到三極管Ql的基極，三極管Ql，Q2，Q3均導(dǎo)通，輸入電源通過(guò)高功耗降壓模塊4向 調(diào)壓電路6供電，其電流流過(guò)高功耗降壓模塊4。此時(shí)電流從三極管Q3的發(fā)射極流過(guò)集電 極，三極管Q3的發(fā)射極與集電極之間管壓降三極管Q3集電極輸出的電壓降低。高功耗降 壓模塊4工作時(shí)，三極管Q3的集電極輸出與調(diào)壓電路6相連接，調(diào)壓電路6的輸入電壓經(jīng) 過(guò)Q3的降壓作用后，降低了調(diào)壓電路6的輸入端和輸出端的壓差。以此達(dá)到在大負(fù)載的情 況下降低調(diào)壓電路6的的工作溫度，保證電路不過(guò)載的目的。當(dāng)控制單元5發(fā)現(xiàn)負(fù)載2處于不工作狀態(tài)或者負(fù)載電流較小時(shí)，控制單元5輸出 低電平電壓到三極管Ql的基極，三極管Q1、Q2、Q3關(guān)閉，輸入電源1通過(guò)低功率分壓模塊3 向調(diào)壓電路6供電，電流流過(guò)低功耗分壓模塊3。此時(shí)高功耗降壓模塊4斷路不工作。由 于此時(shí)負(fù)載2電流較小，所以流經(jīng)調(diào)壓電路6的電流很小，固輸入電壓無(wú)需經(jīng)過(guò)大幅降壓處 理。電流從低功耗分壓模塊的電阻流過(guò)，后直接輸入調(diào)壓電路6?？刂茊卧?還實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)壓電路6的輸入電壓。當(dāng)此引腳的輸入電壓過(guò)低 (^ 16V)時(shí)，說(shuō)明在大負(fù)載情況下高功耗降壓模塊4未工作而低功耗分壓模塊3上的電流 過(guò)大。此時(shí)控制單元5輸出高電平電壓到三極管Ql的基極，打開(kāi)高功耗降壓模塊以防止軟 件控制失誤燒壞低功耗分壓模塊。一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊的控制方法，輸入電源1通過(guò)控制單元5檢測(cè)負(fù)載2 的輸出電流來(lái)選擇輸通過(guò)高功耗降壓模塊4或通過(guò)低功率分壓模塊3輸入到調(diào)壓電路6。所述的控制單元5通過(guò)檢測(cè)調(diào)壓電路6的輸入電壓，控制輸入電源1通過(guò)高功耗 降壓模塊4輸入到調(diào)壓電路6?！N汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊的控制方法，其具體包括以下步驟步驟100，流程開(kāi)始；步驟101，輸入電源輸入24V電源；步驟102，判斷負(fù)載是否處于工作狀態(tài)或負(fù)載電流較大時(shí)，判斷結(jié)果為是，進(jìn)入步 驟103，判斷結(jié)果為否，進(jìn)入步驟104 ；在步驟103，控制單元輸出高電平電壓；進(jìn)入步驟105 ；在步驟104，控制單元輸出低電平電壓；進(jìn)入步驟106 ；在步驟105，輸入電源通過(guò)高功耗降壓模塊輸入到調(diào)壓電路，進(jìn)入步驟107 ；在步驟106，輸入電源通過(guò)低功耗分壓模塊輸入到調(diào)壓電路，進(jìn)入步驟107，在步驟107，判斷調(diào)壓電路的輸入電壓是否< 16V，判斷結(jié)構(gòu)為是，返回步驟103 ； 判斷結(jié)果為否，進(jìn)入步驟108;在步驟108，輸出5V電源到負(fù)載，返回步驟102。
權(quán)利要求
1.一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊，包括輸入電源(1)，負(fù)載(2)，所述的負(fù)載(2)與控制單 元(5)連接，其特征在于所述的輸入電源(1)分別通過(guò)低功率分壓模塊(3)和高功率降壓 模塊(4)與調(diào)壓電路(6)連接，所述的調(diào)壓電路(6)與負(fù)載(2)連接，所述的高功率降壓模 塊⑷與控制單元(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊，其特征在于所述的控制單元 (5)與調(diào)壓電路(6)的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊，其特征在于所述的高功 率降壓模塊(4)，包括三極管Q1，三極管Q2，三極管Q3，所述的Ql的基極與控制單元(5)的 輸出端連接，所述的Ql的發(fā)射極接地，Ql的集電極分別通過(guò)電阻Rl與Q2的發(fā)射極連接和 通過(guò)R1，R2與Q3的集電極連接，所述的Q2的基極分別通過(guò)電阻R3，R4與輸入電源1連接， 所述的Q2的集電極與Q3的基極連接，所述的Q3的發(fā)射極與輸入電源(1)連接，所述的Q3 的集電極與調(diào)壓電路(6)的輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊，其特征在于所述的低功率分 壓模塊(3)由若干電阻并聯(lián)組成，所述的電阻的一端與三極管Q3的集電極連接，另一端與 三極管Q3的發(fā)射極連接。
5.一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊的控制方法，其特征在于所述的輸入電源(1)通過(guò)控 制單元(5)檢測(cè)負(fù)載(2)的輸出電流來(lái)選擇輸通過(guò)高功耗降壓模塊(4)或通過(guò)低功率分壓 模塊⑶輸入到調(diào)壓電路(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊的控制方法，其特征在于所述 的控制單元(5)通過(guò)檢測(cè)調(diào)壓電路(6)的輸入電壓來(lái)控制輸入電源(1)通過(guò)高功耗降壓模 塊⑷輸入到調(diào)壓電路(6)。
7.一種汽車(chē)電源調(diào)壓控制模塊的控制方法，其特征在于其具體包括以下步驟步驟100，流程開(kāi)始；步驟101，輸入電源輸入24V電源；步驟102，判斷負(fù)載是否處于工作狀態(tài)或負(fù)載電流較大時(shí)，判斷結(jié)果為是，進(jìn)入步驟 103，判斷結(jié)果為否，進(jìn)入步驟104 ；在步驟103，控制單元輸出高電平電壓；進(jìn)入步驟105 ；在步驟104，控制單元輸出低電平電壓；進(jìn)入步驟106 ；在步驟105，輸入電源通過(guò)高功耗降壓模塊輸入到調(diào)壓電路，進(jìn)入步驟107 ；在步驟106，輸入電源通過(guò)低功耗分壓模塊輸入到調(diào)壓電路，進(jìn)入步驟107，在步驟107，判斷調(diào)壓電路的輸入電壓是否彡16V，判斷結(jié)構(gòu)為是，返回步驟103 ；判斷 結(jié)果為否，進(jìn)入步驟108;在步驟108，輸出5V電源到負(fù)載，返回步驟102。
全文摘要
輸入電源通過(guò)控制單元檢測(cè)負(fù)載的輸出電流來(lái)選擇輸通過(guò)高功耗降壓模塊或通過(guò)低功率分壓模塊輸入到調(diào)壓電路，在小負(fù)載情況下通過(guò)低功耗分壓模塊降電壓；在大負(fù)載情況下通過(guò)高功耗降壓模塊降電壓，從而達(dá)到防止調(diào)壓電路過(guò)載、為車(chē)載電子系統(tǒng)提供可靠的直流電源，縮小了產(chǎn)品的體積，節(jié)省了成本，降低了能耗。
文檔編號(hào)G05F1/46GK102117086SQ20101061071
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者陳澤堅(jiān) 申請(qǐng)人:埃泰克汽車(chē)電子(蕪湖)有限公司