一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及汽車電源領(lǐng)域，具體地，涉及一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]如今，汽車用戶對(duì)油耗越來(lái)越敏感，期望節(jié)能燃油支出，同時(shí)客觀上也能幫助降低對(duì)環(huán)境的影響。為了了配合此趨勢(shì)，汽車制造商們紛紛采用各種途徑來(lái)降低消耗，其中一種途徑就是在新車型中應(yīng)用自動(dòng)“啟動(dòng)/停止”(Start/Stop)功能，在幫助降低油耗的同時(shí)，也增加銷售賣點(diǎn)。
[0004]所謂自動(dòng)啟停功能，就是汽車因?yàn)槎萝嚮虻燃t燈而停下來(lái)時(shí)，這些創(chuàng)新的系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)(熄火)；而當(dāng)駕駛?cè)说哪_從剎車踏板移向油門踏板時(shí)，就自動(dòng)重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(點(diǎn)火)。這就幫助降低市區(qū)駕車及停停走走式交通繁忙期時(shí)不必要的油耗，降低排放。
[0005]上述系統(tǒng)雖然能降低油耗，但是其供電具有較大的局限性:現(xiàn)有技術(shù)中的汽車中的電源供電系統(tǒng)一般由依次連接的蓄電池、防止電路反接的保護(hù)電路、將蓄電池的輸出電壓穩(wěn)定在5V輸出的初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器、在將初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)一步降低穩(wěn)定在3.8,2.2、1.2伏或其他低于5V的電壓的次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng)時(shí)，電池電壓可能驟降至6.0 V甚至更低。而傳統(tǒng)汽車電源架構(gòu)中，保護(hù)電路包含反極性二極管，用于在汽車跳接啟動(dòng)(jump started)而跳接線纜反向的事件中保護(hù)電子電路。保護(hù)電路本身產(chǎn)生壓降，使下游電路電壓僅為5.5 V或更低。而下游的許多模塊仍要求5 V供電，過(guò)低的壓差使初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器沒(méi)有足夠余量來(lái)正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，提供一種一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地給下游模塊供給穩(wěn)定的輸入電壓。
[0007]本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng)，包括依次相連的蓄電池、防止電路反接的保護(hù)電路、初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器、次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器，所述初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器包括升壓控制模塊、電感L1、電感L2、M0S管Ql，電容C2:電感L1、電容C2串聯(lián)后連接在保護(hù)電路與次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器之間，電感LI連接保護(hù)電路的輸出端；升壓控制模塊的輸入端與保護(hù)電路的輸出端相連，輸出端連接MOS管Ql的柵極，MOS管Ql的源極接地、漏極連接在電感LI和電容C2之間；電感L2 —端連接在電容C2之后，另一端接地。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器和保護(hù)電路之間還設(shè)置有第一濾波電路，該第一濾波電路由電容Cl構(gòu)成，電容Cl 一端連接保護(hù)電路的輸出端,另一端接地。
[0009]作為本發(fā)明的又一改進(jìn)，所述初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器與次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第二濾波電路，該第二濾波電路由電容C3構(gòu)成，電容C3與電感L2并聯(lián)。
[0010]優(yōu)選的，所述MOS管Ql為P溝道型MOS管。
[0011]進(jìn)一步，所述次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器包括將初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓穩(wěn)壓在3.3V的第一 LDO穩(wěn)壓模塊、將初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓穩(wěn)壓在2.5V的第二 LDO穩(wěn)壓模塊、將第一 LDO穩(wěn)壓模塊的輸出電壓穩(wěn)壓在1.2V的第三LDO穩(wěn)壓模塊。
[0012]進(jìn)一步，所述升壓控制模塊采用安森美半導(dǎo)體的NCV8871芯片或NCV898031芯片；所述第一 LDO穩(wěn)壓模塊、第二 LDO穩(wěn)壓模塊采用LT1763或LT1761芯片；所述第三LDO穩(wěn)壓模塊采用LT1761芯片；所述保護(hù)電路為一個(gè)二極管。
[0013]綜上，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明將汽車電源供電系統(tǒng)的初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器具有升壓控制模塊，在電池電壓降低的情況下，該升壓控制模塊能控制初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器升高電壓后再輸出，能夠給下游的次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器正常工作，并為下游系統(tǒng)供電；
2、本發(fā)明的次級(jí)低壓降壓電路能將初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓適配為多種不同的電壓輸出，通用性強(qiáng)，可以支持車內(nèi)所有電源供電；還能支持一些特殊電路的電源需求；
3、本發(fā)明還為初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器和次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器的各LDO穩(wěn)壓模塊設(shè)置了濾波模塊，輸入的電源信號(hào)穩(wěn)定，噪聲小。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器的電路圖；
圖2是實(shí)施例2中本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0016]實(shí)施例1:
一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng)，包括依次相連的蓄電池、防止電路反接的保護(hù)電路、初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器、次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器。
[0017]蓄電池用于供電；保護(hù)電路用于防止電路反接，連接在蓄電池的輸出端，本實(shí)施例中保護(hù)電路采用一個(gè)二極管；初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器用于將保護(hù)電路的輸出電壓升壓并穩(wěn)定在5V輸出；次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器用于將初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)一步降低穩(wěn)定在
3.8、2.2、1.2伏或其他低于5V的電壓。
[0018]如圖1所示，所述初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器包括升壓控制模塊、電感L1、電感L2、MOS管Q1，電容C2:電感L1、電容C2串聯(lián)后連接在保護(hù)電路與次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器之間，電感LI連接保護(hù)電路的輸出端；本實(shí)施例中的升壓控制模塊采用安森美半導(dǎo)體的NCV898031芯片，其輸入端與保護(hù)電路的輸出端相連，輸出端連接MOS管Ql的柵極；本實(shí)施例中的MOS管Ql采用P溝道型MOS管，其源極接地、漏極連接在電感LI和電容C2之間；電感L2 —端連接在電容C2之后，另一端接地。
[0019]所述初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器和保護(hù)電路之間還設(shè)置有第一濾波電路，該第一濾波電路由電容Cl構(gòu)成，電容Cl 一端連接保護(hù)電路的輸出端，另一端接地。所述初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器與次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第二濾波電路，該第二濾波電路由電容C3構(gòu)成，電容C3與電感L2并聯(lián)。第一濾波電路對(duì)輸入初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器的電源信號(hào)進(jìn)行濾波，使初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器輸入輸出的電源信號(hào)穩(wěn)定，噪聲??；同理，第二濾波電路對(duì)輸入次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器的電源信號(hào)進(jìn)行濾波，使其輸入輸出的電源信號(hào)穩(wěn)定，噪聲小。
[0020]實(shí)際應(yīng)用中，所述升壓控制模塊還可以采用安森美半導(dǎo)體的NCV8871芯片，NCV8871芯片是一個(gè)可調(diào)節(jié)輸出非同步升壓控制器，其能對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)壓。本實(shí)施例中，采用安森美半導(dǎo)體的NCV8871或NCV898031構(gòu)建單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器(SEPIC)電路作為升降壓電源實(shí)現(xiàn)初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器，其具有的優(yōu)點(diǎn)是:即使輸入電壓低至4 V，系統(tǒng)也可以正常工作。
[0021]實(shí)施例2:
如圖2所示，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，為了增加本發(fā)明的通用性，給汽車中各種電源進(jìn)行供電，所述次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器包括將初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓穩(wěn)壓在3.3V的第一 LDO穩(wěn)壓模塊、將初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓穩(wěn)壓在2.5V的第二 LDO穩(wěn)壓模塊、將第一 LDO穩(wěn)壓模塊的輸出電壓穩(wěn)壓在1.2V的第三LDO穩(wěn)壓模塊。
[0022]本實(shí)施例中，所述第一 LDO穩(wěn)壓模塊、第二 LDO穩(wěn)壓模塊采用LT1763或LT1761芯片；所述第三LDO穩(wěn)壓模塊采用LT1761芯片；所述保護(hù)電路為一個(gè)二極管。LT1763、LT1761都具有3.3V、5V等電壓輸出值，主要區(qū)別在于最大輸出電路分別是300mA和100mA，且LT1761芯片的封裝非常小；所述第三LDO穩(wěn)壓模塊采用LT1761芯片，需要具有1.2V電源輸出值。
[0023]本實(shí)施例在次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器中，采用多片LDO (低壓差線性穩(wěn)壓電源)芯片輸出不同的穩(wěn)定電壓，供給不同的電路，通用性強(qiáng)。
[0024]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng)，包括依次相連的蓄電池、防止電路反接的保護(hù)電路、初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器、次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器包括升壓控制模塊、電感L1、電感L2、M0S管Q1，電容C2:電感L1、電容C2串聯(lián)后連接在保護(hù)電路與次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器之間，電感LI連接保護(hù)電路的輸出端；升壓控制模塊的輸入端與保護(hù)電路的輸出端相連，輸出端連接MOS管Ql的柵極，MOS管Ql的源極接地、漏極連接在電感LI和電容C2之間；電感L2 —端連接在電容C2之后，另一端接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng)，其特征在于，所述初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器和保護(hù)電路之間還設(shè)置有第一濾波電路，該第一濾波電路由電容Cl構(gòu)成，電容Cl 一端連接保護(hù)電路的輸出端，另一端接地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng)，其特征在于，所述初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器與次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有第二濾波電路，該第二濾波電路由電容C3構(gòu)成，電容C3與電感L2并聯(lián)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng),其特征在于,所述MOS管Ql為P溝道型MOS管。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng)，其特征在于，所述次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器包括將初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓穩(wěn)壓在3.3V的第一 LDO穩(wěn)壓模塊、將初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓穩(wěn)壓在2.5V的第二 LDO穩(wěn)壓模塊、將第一 LDO穩(wěn)壓模塊的輸出電壓穩(wěn)壓在1.2V的第三LDO穩(wěn)壓模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng),其特征在于,所述升壓控制模塊采用安森美半導(dǎo)體的NCV8871芯片或NCV898031芯片；所述第一 LDO穩(wěn)壓模塊、第二 LDO穩(wěn)壓模塊采用LT1763或LT1761芯片；所述第三LDO穩(wěn)壓模塊采用LT1761芯片；所述保護(hù)電路為一個(gè)二極管。
【專利摘要】一種輸出穩(wěn)定的汽車電源供電系統(tǒng)，包括依次相連的蓄電池、防止電路反接的保護(hù)電路、初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器、次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器，初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器包括升壓控制模塊、電感L1、電感L2、MOS管Q1，電容C2：電感L1、電容C2串聯(lián)后連接在保護(hù)電路與次級(jí)低壓降壓轉(zhuǎn)換器之間，L1連接保護(hù)電路；升壓控制模塊的輸入端與保護(hù)電路的輸出端相連，輸出端連接MOS管Q1的柵極，MOS管Q1的源極接地、漏極連接在L1和C2之間；L2一端連接在電容C2之后，另一端接地。本發(fā)明的初級(jí)高壓降壓轉(zhuǎn)換器具有升壓控制模塊，能先升高電壓后再輸出5V電壓，電池輸出電壓降低時(shí)也能夠?yàn)橄掠握９╇姡粌蓚€(gè)降壓轉(zhuǎn)換器之前設(shè)置濾波電路，電壓輸出的穩(wěn)定性好、噪聲小。
【IPC分類】H02J7/00, H02M3/156
【公開(kāi)號(hào)】CN105515082
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410558251
【發(fā)明人】楊利
【申請(qǐng)人】楊利
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2014年10月18日