本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域,具體涉及一種車用可控電源輸出電路。
背景技術(shù):
在現(xiàn)在社會(huì)汽車智能化越來越高,電子控制也越來越多,相對(duì)應(yīng)的控制器越來越多,而很多傳感器和執(zhí)行器,需要控制器供電,實(shí)現(xiàn)各種操作。
則相對(duì)應(yīng)需要對(duì)控制器的端口部分提出越來越多的要求,首先是功耗問題,目前隨著電子產(chǎn)品功能的多樣化,各種各樣需求導(dǎo)致其電路更加的復(fù)雜和多樣化,電路復(fù)雜性勢必增加其耗電,但目前產(chǎn)品要求體積小、功能多、低功耗等,所以整個(gè)電路的功耗就必須是關(guān)注問題點(diǎn)。其次是可控性問題,功能的多樣性就需要對(duì)其關(guān)鍵功能進(jìn)行調(diào)控,需要時(shí)打開,不需要時(shí)關(guān)閉;最后是安全問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供一種車用可控電源輸出電路,能夠控制對(duì)外供電和供電時(shí)的自我保護(hù)。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型電路采用如下技術(shù)方案:
包括電源VCC和供電輸出端Vout,電源VCC與過流保護(hù)電路相連,
過流保護(hù)電路上并聯(lián)三極管Q1的發(fā)射極和基極;
三極管Q1的基極還連接三極管Q2的集電極,三極管Q2的基極連接電阻R5、電阻R6和電阻R10的一端,電阻R10的另一端連接基準(zhǔn)電壓端VDD,電阻R6的另一端接地,電阻R5的另一端與三極管Q2的發(fā)射極相連,三極管Q2的發(fā)射極還連接二極管D1的A極,二極管D1的K極連接電阻R15的一端,電阻R15的另一端同時(shí)連接二極管D5的K極和二極管D6的A極,二極管D5的A極接地,二極管D6的K極連接輸出電壓控制端VIC-Con;電壓控制端VIC-Con連接MCU;
三極管Q1的集電極連接三極管Q3的集電極;
三極管Q3的基極連接電阻R7和電阻R8的一端,電阻R8的另一端同時(shí)連接供電輸出端Vout與電阻R16的一端,電阻R16的另一端接地;電阻R7的另一端與三極管Q3的發(fā)射極相連,三極管Q3的發(fā)射極還連接二極管D7的A極,二極管D7的K極連接二極管D1的K極。
進(jìn)一步地,電源VCC為車載24V系統(tǒng)電源。
進(jìn)一步地,三極管Q1為PNP型;三極管Q2和三極管Q3均為NPN型。
進(jìn)一步地,過流保護(hù)電路包括電阻R1至R4,其中電阻R1和電阻R2并聯(lián),且并聯(lián)后的一端與三極管Q1的發(fā)射極相連,另一端與三極管Q1的基極相連;電阻R3和電阻R4并聯(lián),且并聯(lián)后的一端與三極管Q1的發(fā)射極相連,另一端與電源VCC相連。
進(jìn)一步地,供電輸出端Vout還連接電壓反饋電路。
進(jìn)一步地,電壓反饋電路包括二極管D2、二極管D3以及一端與供電輸出端Vout相連的電阻R11;
二極管D2和二極管D3的A極同時(shí)連接三極管Q1的集電極,二極管D2和二極管D3的K極均連接供電輸出端Vout;供電輸出端Vout還連接二極管D4的K極,二極管D4的A極接地;電阻R11的另一端同時(shí)連接電阻R12和電阻R14的一端,電阻R14的另一端同時(shí)連接電阻R13的一端和電壓反饋端VFB;電阻R12和電阻R13的另一端相連且接地;電壓反饋端VFB連接MCU。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
1、端口電壓可控與低功耗功能;Vout為電壓輸出端,VIC-Con為控制端,由主MCU來進(jìn)行控制,當(dāng)不需要Vout輸出時(shí),由MCU輸出指令來控制VIC-Con為輸出高電平,此時(shí)Vout輸出則為0V,其后端電路也就無法工作,從而達(dá)到降低功耗的作用;
2、過流保護(hù),當(dāng)Vout對(duì)地短路,Q3截止,其輸出端無電壓,可起到對(duì)整個(gè)電路的保護(hù),防止其他器件燒毀;
因此本實(shí)用新型對(duì)端口是否輸出電壓能夠進(jìn)行控制,在不需要此功能時(shí)關(guān)閉,降低功耗;增加相關(guān)保護(hù)電路,在短路到地和電源時(shí),避免損壞MCU;本實(shí)用新型可以在接錯(cuò)線及現(xiàn)場操作不當(dāng)時(shí),避免控制器的損壞,大大降低成本。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型通過設(shè)置電壓反饋電路,通過對(duì)端口輸出的電壓進(jìn)行檢測,對(duì)超出規(guī)定范圍的進(jìn)行故障反饋;本實(shí)用新型在實(shí)現(xiàn)控制器的功耗控制,及控制對(duì)外供電時(shí)分別對(duì)電源和地短路時(shí)的自我保護(hù)功能的同時(shí),還能夠?qū)崿F(xiàn)目前車用控制的對(duì)外供電的故障檢測。
【附圖說明】
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參見圖1,本實(shí)用新型Vout為供電輸出端,VIC-Con連接主MCU,為控制Vout是否輸出電壓的輸出電壓控制端,VFB為Vout的電壓反饋端,VCC為車載24V系統(tǒng)電壓,VDD為MCU的基準(zhǔn)電壓。MCU供電是主路供電回路來供電。
本實(shí)用新型包括電源VCC和供電輸出端Vout,電源VCC與第一保護(hù)電路相連。
過流保護(hù)電路包括電阻R1至R4,其中電阻R1和電阻R2并聯(lián),且并聯(lián)后的一端與三極管Q1的發(fā)射極相連,另一端與三極管Q1的基極相連;電阻R3和電阻R4并聯(lián),且并聯(lián)后的一端與三極管Q1的發(fā)射極相連,另一端與電源VCC相連。
三極管Q1的基極還連接三極管Q2的集電極,三極管Q2的基極連接電阻R5、電阻R6和電阻R10的一端,電阻R10的另一端連接基準(zhǔn)電壓端VDD,電阻R6的另一端接地,電阻R5的另一端與三極管Q2的發(fā)射極相連,三極管Q2的發(fā)射極還連接二極管D1的A極,二極管D1的K極連接電阻R15的一端,電阻R15的另一端同時(shí)連接二極管D5的K極和二極管D6的A極,二極管D5的A極接地,二極管D6的K極連接輸出電壓控制端VIC-Con。
三極管Q1的集電極同時(shí)連接二極管D2的A極、二極管D3的A極和三極管Q3的集電極;二極管D2和二極管D3的K極均連接供電輸出端Vout。
三極管Q3的基極連接電阻R7和電阻R8的一端,電阻R7的另一端與三極管Q3的發(fā)射極相連,三極管Q3的發(fā)射極還連接二極管D7的A極,二極管D7的K極連接二極管D1的K極;電阻R8的另一端同時(shí)連接供電輸出端Vout與電阻R16的一端,電阻R16的另一端接地。
供電輸出端Vout還連接電阻R11的一端和二極管D4的K極,電阻R11的另一端同時(shí)連接電阻R12和電阻R14的一端,電阻R14的另一端同時(shí)連接電阻R13的一端和電壓反饋端VFB;電阻R12和電阻R13的另一端均接地;二極管D4的A極接地。
三極管Q1為PNP型;三極管Q2和三極管Q3均為NPN型。
本實(shí)用新型主要的原理:Vout輸出的電壓為恒定,可以適應(yīng)VCC的電壓變化,具體調(diào)整相關(guān)參數(shù)。
1、保護(hù)功能,當(dāng)Vout短接到地時(shí),VCC電壓全部在R1,R2,R3,R4上,可以保護(hù)主供電回路電路不會(huì)電流過大燒壞;當(dāng)Vout短接到供電電源時(shí),電壓一路落在R11,R12,R13,R14上,另外一路落在R7,R8,R15,R16上,保護(hù)控制器不被外界電源干擾。
2、故障檢測功能,通過VFB端口來檢測Vout的電壓輸出電壓,把Vout的實(shí)際電壓反饋給MCU,通過MCU內(nèi)置的理論電壓輸出值進(jìn)行對(duì)比,來判定供電電壓是否正常。
3、需要某部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作時(shí),需要對(duì)其控制電路進(jìn)行供電,此時(shí)由MCU控制Vout輸出,當(dāng)VIC-Con為低電平U1時(shí),如0<U1≤1V,優(yōu)選0<U1≤0.1V,Vout有電壓輸出,此時(shí)就可對(duì)其電路進(jìn)行供電,使其正常工作;當(dāng)需要關(guān)閉此執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),需要MCU進(jìn)行設(shè)置VIC-Con為高電平U2就可關(guān)閉Vout輸出,4V≤U2≤6V,優(yōu)選5V。
本實(shí)用新型可以在接錯(cuò)線及現(xiàn)場操作不當(dāng)時(shí),避免控制器的損壞,大大降低成本;控制器可以適用于多個(gè)產(chǎn)品,大大降低開發(fā)周期及開發(fā)成本,同時(shí)對(duì)不需要此功能時(shí),降低功耗,節(jié)省整車油耗;可以檢測此端口故障,售后人員可以快速準(zhǔn)確的檢測到故障點(diǎn),大大的縮短的售后時(shí)間及成本;本實(shí)用新型還具有以下優(yōu)點(diǎn):
一、故障檢測功能,可以檢測此電路及相關(guān)的外部設(shè)備供電情況,把故障現(xiàn)象反饋駕駛員和售后人員。
二、具有電源輸出可控制性,越來越多同公司同類產(chǎn)品上控制器具有通用性,在單個(gè)產(chǎn)品上有些不需要電源輸出可控的功能,另外在本實(shí)用新型電路的外部設(shè)備故障的情況下關(guān)閉此端口,降低整套系統(tǒng)的功耗,同時(shí)也是對(duì)端口的保護(hù)。
三、具有保護(hù)功能,在現(xiàn)場經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接錯(cuò)線,端口接地或者接到電源,線束損壞短路的情況下,有很大概率會(huì)燒壞控制器,需要控制器在上述情況下能夠自我保護(hù),不被破壞。