專利名稱：一種電動汽車整車控制器的電源電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車電子領域，尤其是一種電動汽車整車控制器的電源電路。
背景技術：
目前，汽車上應用的電子產品越來越復雜，車載蓄電池有浪涌和尖峰電流，必須保 護車載控制器免受這些瞬態(tài)影響，否則控制器可能會發(fā)生故障，造成巨大損失。由于電動汽 車的電子復雜程度更高，上述問題在電動汽車上更加突出，整車控制器的可靠性對汽車的 行車安全至關重要，而電源電路的穩(wěn)定性和可靠性又往往是控制器工作可靠性的基礎。 電源模塊要求具有防浪涌和尖峰電流、電源反接保護、電源過壓保護、噪聲抑制和 散熱要求能力。現(xiàn)有的技術存在的缺陷如下(l)防電源反接的串聯(lián)整流二極管功率損耗 大；(2)防止浪涌電流旁路箝位二極管的反應速度慢，無法經受長時間的尖峰脈沖，箝位能 力低；(3)當鑰匙開關打到OFF位置時，有些控制器為了維持控制器持續(xù)得電，在控制器外 面增加自保繼電器，這種方案提高了成本，降低了系統(tǒng)的可靠性。此外，由于電動車上電子 功率器件較多，電磁干擾是一個很難解決的問題。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種能夠抑制浪涌和尖峰電流、具有電源反接保護和 電源過壓保護功能的電動汽車整車控制器的電源電路。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案一種電動汽車整車控制器的 電源電路，該電源電路接在整車控制器的電源輸入端，電源電路與蓄電池的正極相連，蓄電 池的負極接地，所述的電源電路采用芯片LT4356。 由上述技術方案可知，本實用新型在控制器電源輸入端應用了功能強大的芯片 LT4356，該芯片具有過流保護，浪涌電壓限制能力。芯片LT4356對保障安全至關重要的下 游組件提供了牢固的前端保護，其4V至80V的寬輸入電壓范圍在冷車啟動時可實現(xiàn)連續(xù)工 作，將輸出調節(jié)到用戶定義的電壓上。此外，芯片LT4356還具有電源輸入反接保護能力，保 護重要的電路負載免受損壞。

圖1、2是本實用新型的電路圖； 圖3是圖1中芯片LT4356的內部電路圖。
具體實施方式—種電動汽車整車控制器的電源電路，該電源電路接在整車控制器的電源輸入 端，電源電路與蓄電池1的正極相連，蓄電池1的負極接地，所述的電源電路采用芯片 LT4356，如圖1所示。 結合圖l，所述的芯片LT4356包括低值電阻R0，低值電阻R0的一端接蓄電池1的正極，另一端接P型場效應管Q1的漏極，低值電阻RO的兩端還分別接芯片LT4356的VCC 和SNS引腳，所述的P型場效應管Q1的柵極分別接電阻R1的一端、穩(wěn)壓二極管D1的正極， 電阻R1的另一端接地，穩(wěn)壓二極管D1的負極與P型場效應管的源極相連，P型場效應管Q1 的源極接N型場效應管的漏極，N型場效應管Q2的柵極通過電阻R2接芯片LT4356的GATE 引腳，N型場效應管Q2的源極與電阻R3的一端相連，電阻R3分別與芯片LT4356的FB引 腳以及電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端接地。 結合圖l，蓄電池1的負極與車身上的地連接，整車控制器與蓄電池1的正極相連。 蓄電池1的電流首先經過整車控制器電源電路的電流檢測電路，它是通過檢測低值電阻RO 的壓降從而間接測出輸入電流，低值電阻RO的壓降是經過芯片LT4356的兩個PIN腳-VCC 引腳與SNS引腳檢測得到的。在正常的情況下，即在蓄電池1的正負極沒有反接，電路沒有 過壓、過流現(xiàn)象產生的情況下，電流要流經P型場效應管Q1、N型場效應管Q2。蓄電池1的 低電平信號通過電阻Rl加到P型場效應管Ql的柵極，P型場效應管Ql導通。在電路沒有 過壓，過流的情況下，芯片LT4356的GATE引腳輸出高電平經過電阻R2加在N型場效應管 Q2的柵極端，N型場效應管Q2導通。蓄電池1的電流流通經過N型的場效應管Q2。 N型場 效應管Q2源極端的電壓通過電阻R3和電阻R4的分壓電路被芯片LT4356的FB引腳采集 得到。 結合圖1、3，芯片LT4356具有以下功能 第一，過壓保護功能。穩(wěn)定電壓由連接到芯片LT4356的FB引腳的兩個電阻R3、 R4的阻值的比例決定，在本實用新型中，電阻R3、 R4的阻值分別為110K和5. 6K，穩(wěn)定電壓 計算如下1. 25VX 115. 6/5. 6 = 25. 8V。通常的選擇是設置為稍低于下游組件的額定電壓。 電動車整車控制器最高輸入電壓上限值為允許雙蓄電池電源輸入值，即27V。如果輸入的電 源電壓稍微高于25. 8V時，定時器的電容器電壓就會斜坡上升。如果輸出限制情況持續(xù)時 間足夠長，定時器引腳即TMR引腳達到了第一個電壓門限1.25V，那么FLT引腳變低，向下游 電路發(fā)出早期報警，表明即將有功率損耗，一旦達到1.35V(第二個故障門限)，定時器就關 斷場效應管Q2。 第二，過流保護功能。過流限制由一個阻值為12毫歐的低值電阻R0和芯片LT4356 內部的50mV電流檢測放大器組成，限制的電流計算公式如下所示50mv/12m Q = 4. 1A，因 此電流限值為4安培。在出現(xiàn)過流情況時，有源限流環(huán)路將低值電阻R0上的電壓穩(wěn)定在50 毫伏，同時啟動定時器。如果過載情況持續(xù)，則關斷場效應管Q2，讓其冷卻一段時間再接通。 芯片LT4356不僅控制電流，還監(jiān)視漏源電壓Vds，定時器間隔由漏源電壓Vds調節(jié)，壓差越 高，定時器間隔越短。這樣就可保持場效應管Q2中的總的能量損耗在故障期間幾乎恒定， 并保持場效應管在安全工作區(qū)內工作，限流不僅保護場效應管，還保護上游保險絲，電路就 能自動從過載狀態(tài)恢復。 第三，電源輸入反向保護功能。如果輸入到整車控制器的電源極性顛倒，在沒有反 向電壓保護時，會對整車控制器器件造成極大損害。芯片LT4356的輸入可承受高達-30V的 電壓，而且它可以驅動N型場效應管，N型場效應管內部的二級管可以阻斷反向電壓回路， 從而避免損害器件的情況發(fā)生。與在主回路中串聯(lián)隔離二級管方案相比，本實用新型的優(yōu) 勢整車控制器正常工作時，場效應管的功率損耗比二級管小很多。 結合圖1、2，所述的芯片LT4356的OUT引腳通過節(jié)點A接能夠雙向濾除高頻干擾信號的LC濾波電路的輸入端，LC濾波電路參照現(xiàn)有技術，LC濾波電路的輸出端通過節(jié)點B接P型場效應管Q5的漏極，穩(wěn)壓二極管D2跨接在P型場效應管Q5的漏極和柵極之間，穩(wěn)壓二極管D2的正、負極分別接P型場效應管Q5柵極、漏極，P型場效應管Q5的源極作為電源電路的輸出端，即通過節(jié)點C向外部設備如整車控制器等供電或經過變壓后供電。電阻R5的一端接點火開關，電阻R5的另一端接三極管Q3的基極，電阻R6與電容Cl并聯(lián)后跨接在三極管Q3的基極和發(fā)射極之間，三極管Q3的集電極接三極管Q4的集電極，電阻R7的一端接P型場效應管Q5的柵極，電阻R7的另一端接在三極管Q3、Q4的集電極之間，三極管Q3、Q4的發(fā)射極接地，電阻R8、電容C2并聯(lián)后跨接在三極管Q2的基極和發(fā)射極之間，三極管Q2的基極接電阻R9的一端，電阻R9接單片機的一個管腳，電阻R9輸出單片機保持信號，所述的單片機為整車控制器主芯片。 結合圖1 、 2蓄電池1的電流經過LC濾波電路濾波后，流入節(jié)點B，圖3所示電路的功能是可以通過控制單片機來實現(xiàn)控制整車控制器的上電和掉電。首先蓄電池1的電流若想要流通經過P型場效應管Q5的話，必須要使P型場效應管Q5的柵極處得低電平的信號。在整車第一次啟動時，點火開關打到點火位置時，高電平信號經過電阻R5加載到三極管Q3的基極，從而使三極管Q3導通，三極管Q3導通后，低電平信號經過電阻R7加載到P型場效應管Q5的柵極，從而使P型場效應管Q5導通，電流流過，單片機以及其外圍電路開始得電。同時，單片機的一個腳輸出高電平信號將三極管Q4打開，低電平信號經過三極管Q4，電阻R7也加載在P型場效應管Q5的柵極，即使這時駕駛員把點火開關打倒OFF檔的位置，P型場效應管Q5仍然可以導通，從而使整車控制器的掉電功能可由單片機的程序來控制。[0018] 綜上所述，本實用新型的核心是在電源的輸入采用芯片LT4356及外圍電路，有浪涌電壓產生時，芯片LT4356的FB引腳檢測到電壓后，由芯片LT4356來關斷正向導通的場效應管；有過流現(xiàn)象發(fā)生時，電流傳感器檢測到電流，也由芯片LT4356來關斷場效應管。電路正常工作狀態(tài)下，場效應管的內阻很小，功率損耗比整流二極管低很多。
權利要求一種電動汽車整車控制器的電源電路，其特征在于該電源電路接在整車控制器的電源輸入端，電源電路與蓄電池(1)的正極相連，蓄電池(1)的負極接地，所述的電源電路采用芯片LT4356。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電動汽車整車控制器的電源電路，其特征在于所述的芯片 LT4356包括低值電阻R0，低值電阻R0的一端接蓄電池的正極，另一端接P型場效應管Ql 的漏極，低值電阻RO的兩端還分別接芯片LT4356的VCC和SNS引腳，所述的P型場效應管 Ql的柵極分別接電阻R1的一端、穩(wěn)壓二極管D1的正極，電阻R1的另一端接地，穩(wěn)壓二極 管Dl的負極與P型場效應管的源極相連，P型場效應管Ql的源極接N型場效應管的漏極， N型場效應管Q2的柵極通過電阻R2接芯片LT4356的GATE引腳，N型場效應管Q2的源極 與電阻R3的一端相連，電阻R3分別與芯片LT4356的FB引腳以及電阻R4的一端相連，電 阻R4的另一端接地。
3. 根據(jù)權利要求1所述的電動汽車整車控制器的電源電路，其特征在于所述的芯片 LT4356的OUT引腳接LC濾波電路的輸入端，LC濾波電路的輸出端接P型場效應管Q5的漏 極，穩(wěn)壓二極管D2跨接在P型場效應管Q5的漏極和柵極之間，穩(wěn)壓二極管D2的正、負極分 別接P型場效應管Q5柵極、漏極，P型場效應管Q5的源極作為電源電路的輸出端，電阻R5 的一端接點火開關，電阻R5的另一端接三極管Q3的基極，電阻R6與電容CI并聯(lián)后跨接在 三極管Q3的基極和發(fā)射極之間，三極管Q3的集電極接三極管Q4的集電極，電阻R7的一端 接P型場效應管Q5的柵極，電阻R7的另一端接在三極管Q3、Q4的集電極之間，三極管Q3、 Q4的發(fā)射極接地，電阻R8、電容C2并聯(lián)后跨接在三極管Q2的基極和發(fā)射極之間，三極管Q2 的基極接電阻R9的一端，電阻R9輸出單片機保持信號。
4. 根據(jù)權利要求3所述的電動汽車整車控制器的電源電路，其特征在于所述的單片 機為整車控制器主芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種電動汽車整車控制器的電源電路，所述的該電源電路接蓄電池的正極，蓄電池的負極接地，所述的電源電路采用芯片LT4356。本實用新型在控制器電源輸入端應用了功能強大的芯片LT4356，該芯片具有過流保護，浪涌電壓限制能力。芯片LT4356對保障安全至關重要的下游組件提供了牢固的前端保護，其4V至80V的寬輸入電壓范圍在冷車啟動時可實現(xiàn)連續(xù)工作，將輸出調節(jié)到用戶定義的電壓上。此外，芯片LT4356還具有電源輸入反接保護能力，保護重要的電路負載免受損壞。
文檔編號H02H3/08GK201523211SQ20092018822
公開日2010年7月7日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權日2009年10月13日
發(fā)明者張興林 申請人:奇瑞汽車股份有限公司