車載控制器穩(wěn)壓供電電路及車載控制器穩(wěn)壓供電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種低壓啟動電源電壓快速跌落的穩(wěn)壓供電技術，特別是涉及汽車工業(yè)領域的車載控制器穩(wěn)壓供電電路及車載控制器穩(wěn)壓供電裝置。
【背景技術】
[0002]車載系統(tǒng)的控制器，執(zhí)行器，傳感器等多數(shù)是5V電源供電電壓，而它們的供電電源是直接來自車載電池，但在低溫環(huán)境、電池饋電、潤滑油粘度太高或交通擁堵下，電池電壓會因啟停及車載負載過重等因數(shù)，會導致電池電壓快速低落至4.5V左右，無法保障5V電源的正常輸出，車載控制器會發(fā)生復位(Reset)，從而無法獲取發(fā)動機和變速箱等核心部件的關鍵參數(shù)，這樣就需要重新啟動，多次啟動必將增加能源的消耗，甚至因多次啟動出現(xiàn)汽車煙缸現(xiàn)象而無法啟動。
[0003]為此，現(xiàn)有技術所公開的一種常用的低壓啟動的解決方案，如圖1所示，在5V電源的輸入端增加一級DC/DC(開關電源)輸出，以保障車載控制器5V電源模塊的正常工作電壓，但這樣DC/DC (開關電源)DC/DC開關頻率固定，它適用于低啟動電池電壓慢速跌落和車載控制器輕負載情況，而對于其實際工況，即低壓啟動時電池電壓是一種快速跌落過程，且控制器工作時的負載一般較大，該方案存在兩個不足:一是響應速度跟不上，依然會使得車載控制器5V電源模塊輸入端低于5V的情況；二是該方案集成到在車載控制器中，需要改變現(xiàn)有車載控制器供電電路結構，不利于被廣泛推廣，因而依未很好地解決此低壓啟動問題。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種車載控制器穩(wěn)壓供電電路及車載控制器穩(wěn)壓供電裝置，在供電電源電壓快速跌落的情況下，能夠確保車載控制器5V電源模塊輸出達到5V電壓。
[0005]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種及車載控制器穩(wěn)壓供電裝置，可不用改變原有車載控制器供電電路結構的情況下，通過補充模塊實現(xiàn)在供電電源電壓快速跌落的情況下，確保車載控制器5V電源模塊輸出達到5V電壓。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種車載控制器穩(wěn)壓供電電路，所述車載控制器穩(wěn)壓供電電路，包括供電電源、穩(wěn)壓供電系統(tǒng)和車載控制器5V電源模塊，所述供電電源通過所述穩(wěn)壓供電系統(tǒng)向所述車載控制器5V電源模塊供電，其中所述穩(wěn)壓供電系統(tǒng)包括DC/DC電源模塊和DC/DC開關頻率選擇模塊，所述DC/DC電源模塊分別與所述供電電源和所述車載控制器5V電源模塊輸入端連接，所述DC/DC開關頻率選擇模塊與所述DC/DC電源模塊可調節(jié)頻率接口相連接以調節(jié)DC/DC開關頻率。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的車載控制器穩(wěn)壓供電電路可通過設定合適DC/DC電壓值，在電源電壓快速跌落和車載控制器重負載時，可保障DC/DC輸出滿足的5V電源輸入正常工作電壓要求，通過DC/DC開關頻率選擇模塊實現(xiàn)DC/DC電源模塊開關頻率的選擇，在供電電源快速跌落和車載控制器重負載時，可保障DC/DC電源模塊輸出滿足的所有5V電源模塊正常工作電壓要求。
[0008]根據(jù)本發(fā)明另一個實施例，提供一種車載控制器穩(wěn)壓供電電路，包括供電電源、穩(wěn)壓供電系統(tǒng)、5V電源模塊、第一防反模塊和第二防反模塊，所述穩(wěn)壓供電系統(tǒng)包括DC/DC電源模塊和DC/DC開關頻率選擇模塊，所述DC/DC電源模塊輸入端與所述供電電源連接，所述DC/DC電源模塊輸出端經(jīng)過所述第一防反模塊與所述5V電源模塊輸入端連接，所述DC/DC開關頻率選擇模塊與所述DC/DC電源模塊的可調節(jié)頻率接口相連接以調節(jié)DC/DC開關頻率，所述供電電源還經(jīng)過所述第二防反模塊與所述5V電源模塊51的輸入端連接。
[0009]本發(fā)明的另一個具體實施例，正常情況下，供電電源通過第二防反模塊直接給5V電源模塊供電，當供電電源輸入快速跌落和車載控制器重負載時，穩(wěn)壓供電系統(tǒng)經(jīng)過第一防反模塊以旁路工作的模式給5V電源模塊51供電，可通過設定合適DC/DC電壓值，在電源電壓快速跌落和車載控制器重負載時，可保障DC/DC輸出滿足的5V電源輸入正常工作電壓要求，通過DC/DC開關頻率選擇模塊實現(xiàn)DC/DC電源模塊開關頻率的選擇，如此可滿足該車載控制器上5V電源模塊的電壓穩(wěn)定性需求，且不改變其車載控制器5V電源模塊的供電電路結構。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的具體化，所述第一防反模塊和所述第二防反模塊均為二極管，所述第一防反模塊的陽極與所述DC/DC電源模塊的輸出端連接，所述第一防反模塊的陰極與所述5V電源模塊的輸入端連接，所述第二防反模塊的陽極與所述供電電源連接，所述第二防反模塊的陰極與所述5V電源模塊的輸入端連接。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的進一步的具體實施例，所述DC/DC開關頻率選擇模塊的對應的開關頻率選取范圍為10kHz?2MHz。
[0012]進一步的，本發(fā)明的一個具體實施例，所述DC/DC開關頻率選擇模塊的對應的開關頻率為500kHz。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，所述DC/DC電源模塊包括DC/DC控制芯片、DC/DC拓撲結構、分壓網(wǎng)路和補償網(wǎng)路，其中所述DC/DC控制芯片控制拓撲結構的通斷，所述分壓網(wǎng)路連接所述拓撲結構的輸出端用于設定DC/DC電源輸出電壓，所述分壓網(wǎng)絡還與所述DC/DC控制芯片連接以用于采樣DC/DC電源輸出電壓，所述補償網(wǎng)路與所述DC/DC控制芯片連接以用于整個DC/DC電源模塊的穩(wěn)定性。
[0014]進一步的，本發(fā)明的一個具體實施例，所述DC/DC控制芯片具有頻率可調節(jié)接口，該頻率可調節(jié)接口連接DC/DC開關頻率選擇模塊。
[0015]進一步的，所述DC/DC拓撲結構為Boost拓撲結構。
[0016]進一步的，所述DC/DC電源模塊設定的輸出電壓不低于所述5V電源模塊輸出電壓值的1.6倍。
[0017]為達到上述目的，本發(fā)明另一方面實施例提出了一種車載控制器穩(wěn)壓供電裝置，所述車載控制器穩(wěn)壓供電裝置包括如上所述的車載控制器穩(wěn)壓供電電路。
[0018]進一步的具體技術方案和技術效果將通過以下具體實施例展現(xiàn)。
【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有車載控制器穩(wěn)壓供電電路模塊示意圖；
[0020]圖2本發(fā)明的第一種車載控制器穩(wěn)壓供電電路及車載控制器穩(wěn)壓供電裝置示意圖；
[0021]圖3本發(fā)明的第二種車載控制器穩(wěn)壓供電電路及車載控制器穩(wěn)壓供電裝置示意圖；
[0022]圖4本發(fā)明車載控制器穩(wěn)壓供電電路實施例的供電電源跌落的電壓圖；
[0023]圖5本發(fā)明車載控制器穩(wěn)壓供電電路在車載控制器最小負載(車載控制5V電源消耗電流為20mA)條件下，穩(wěn)壓供電系統(tǒng)2輸出電壓的效果圖；
[0024]圖6本發(fā)明車載控制器穩(wěn)壓供電電路在車載控制器最大負載(車載控制器5V電源消耗電流為1A)條件下，穩(wěn)壓供電系統(tǒng)2輸出電壓的效果圖。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0026]下面參考附圖來描述本發(fā)明實施例提出的車載控制器穩(wěn)壓供電電路模塊及車載控制器穩(wěn)壓供電裝置。
[0027]如圖2所示，車載控制器穩(wěn)壓供電電路，包括供電電源1、穩(wěn)壓供電系統(tǒng)2和車載控制器5V電源模塊5，所述供電電源I通過所述穩(wěn)壓供電系統(tǒng)2向所述車載控制器5V電源模塊5供電，其中所述穩(wěn)壓供電系統(tǒng)2包括DC/DC電源模塊4和DC/DC開關頻率選擇模塊3，所述DC/DC電源模塊4輸入端與所述供電電源I連接，所述DC/DC電源模塊4輸出端與所述車載控制器5V電源模塊5輸入端連接，所述DC/DC開關頻率選擇模塊與所述DC/DC電源模塊的可調節(jié)頻率接口相連接以調節(jié)DC/DC開關頻率。
[0028]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的車載控制器穩(wěn)壓供電系統(tǒng)2可通過設定合適DC/DC電壓值，在供電電源I (車載蓄電池)快速跌落和車載控制器重負載時，可保障DC/DC輸出滿足5V電源輸入正常工作電壓要求，通過DC/DC開關頻率選擇模塊3實現(xiàn)DC/DC電源模塊4開關頻率的選擇，在供電電源I輸入快速跌落和車載控制器重負載時，可保障DC/DC電源模塊4輸出滿足車載控制器5V電源模塊5正常工作電壓要求。
[0029]圖2所示的實施例圖是一種獨立工作模式，可以為車載控制器的所有5V電源模塊或某幾個車載控制器的5V電源模塊同時提供穩(wěn)定電壓，另外還可以提供一種旁路工作模式的實施例，可以對單獨的5V電源模塊提供穩(wěn)定的電壓需求，如圖3所示，一種車載控制器穩(wěn)壓供電電路，包括供電電源1、穩(wěn)壓供電系統(tǒng)2、5V電源模塊51、第一防反模塊6和第二防反模塊7，所述穩(wěn)壓供電系統(tǒng)2包括DC/DC電源模塊4和DC/DC開關頻率選擇模塊3，所述DC/DC電源模塊4輸入端與所述供電電源I連接，所述DC/DC電源模塊4輸出端經(jīng)過所述第一防反模塊6與所述5V電源模塊51輸入端連接，所述DC/DC開關頻率選擇模塊3與所述DC/DC電源模塊4的可調節(jié)頻率接口相連接以調節(jié)DC/DC開關頻率，所述供電電源I還經(jīng)過所述第二防反模塊7與所述5V電源模塊51的輸入端連接。此種旁路工作模式下，供電電源輸出端一路經(jīng)DC/DC電源模塊4輸出電壓接至第一防反模塊6，另一路是供電電源I直接連接第二防反模塊7，最后，防反模塊6和防反模塊7輸出并聯(lián)接至5V電源模塊51的輸入端。利