CN101345418A - 车载电源电骚扰吸收电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载电源电骚扰吸收电路，技术方案是：一种车载电源电骚扰吸收电路，包括车载电源正端和负载间串联连接的反电压抑制电路，用于防止接错电源极性，抑制反向骚扰脉冲电压；反电压抑制电路负端和车载电源负端的两端间并联的吸收电压设定电路，用于设定吸收电压的大小，并根据设定电压产生吸收骚扰脉冲的控制信号；车载电源正负两端间并联的骚扰吸收电路，用于根据吸收电压设定电路输出的控制信号，吸收骚扰脉冲电压。在车载电源存在骚扰时，从骚扰脉冲电压的输入，到骚扰吸收电路工作产生‘吸收’这个连锁反应，使本电路输出的电压，能将骚扰剩余电压限制在设定范围内；当车载电源无骚扰正常时，输出电压始终跟随车载电源电压，保证后续用电电子设备能完全可靠的工作，骚扰剩余电压的大小，可通过调节电路参数改变，方便灵活。

Description

车载电源电骚扰吸收电路

技术领域

本发明涉及一种车载电源电骚扰吸收电路，属于汽车电子技术领域。

背景技术

车载电源-蓄电池，是车载电子设备和其他许多车载电器的公共电源，在同一辆车内这些电子设备和电器的工作都靠它提供能源，在这个特定的使用环境中，由于存在着大量的如启动电机、空调电机、多种灯具、刮水器等感性电子器件的电器，当使用这些电器时，它们的开通或关断，将在车载电源中产生严重电骚扰。同时，车载发电机的输出也存在许多尖峰脉冲，同样会在车载电源中产生电骚扰。这种存在许多骚扰脉冲的被“污染”过的电源，车载电子设备是无法直接使用的。众所周知，对来自电源的瞬态骚扰或者说浪涌，如果串入电子设备的电路，将会造成电子设备性能下降、功能失效，甚至损坏器件，影响设备正常使用。因此，必须设法在车载电源和车载电子设备之间，连连一种直流电路，该直流电路能将车载电源供给的有严重电骚扰的直流电，转换成满足车载电子设备使用要求的“净化”过的抑制了电骚扰的直流电。

但在目前的车载电源直流电路中，抑制电骚扰的方案，主要采用压敏电阻器，或采用TVS管，或采用压敏电阻器和TVS管组合，并联连接在车载电源的正、负极二端进行抑制，这些方法存在的最主要问题是：元器件通流容量不大，只能使直流电源电路抑制住窄脉冲骚扰，容易被高能量较宽脉冲的骚扰电压将器件冲击失效损坏，工作不可靠，最终造成车载电子设备不能使用。

发明内容

本发明提供一种能很好吸收车载电源的电骚扰，保证车载电子设备稳定可靠正常工作的车载电源电骚扰吸收电路。

技术方案是：一种车载电源电骚扰吸收电路，包括车载电源正端和负载间串联连接的反电压抑制电路，用于防止接错电源极性，抑制反向骚扰脉冲电压；反电压抑制电路负端和车载电源负端的两端间并联的吸收电压设定电路，用于设定吸收电压的大小，并根据设定电压产生吸收骚扰脉冲的控制信号；车载电源正负两端间并联的骚扰吸收电路，用于根据吸收电压设定电路输出的控制信号，吸收骚扰脉冲电压。

反电压抑制电路包括第一二极管，其正端连接到车载电源的正端，第一二极管负端连接到吸收电压设定电路的上端；

吸收电压设定电路，  包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一三极管，第一电阻、第二二极管、第三二极管串联连接在反电压抑制电路负端和车载电源负端的两端，第一三极管的发射极连接到反电压抑制电路的负端，第一三极管的基极通过第二电阻连接到第一电阻和第二二极管之间，第一三极管的集电极串联有第三电阻、第四二极管，第四二极管的正端连接在车载电源的负端，同时在第四二极管上还并联第四电阻，控制信号由第三电阻、第四电阻的连接点输出；

骚扰吸收电路，包括第五电阻、功率场效应管，第五电阻上端连接到反电压抑制电路的负端，功率场效应管源极连接到车载电源的负端，控制信号连接到功率场效应管栅极。

骚扰吸收电路可以并联。

所述反电压抑制电路中第一二极管由一个二极管组成或多个二极管并联组成。

吸收电压设定电路中第二二极管、第四二极管为稳压二极管或浪涌电压抑制二极管。

吸收电压设定电路中第一三极管为PNP型中小功率三极管。

骚扰吸收电路中功率场效应管为N型功率场效应管。

有益效果：车载电源电骚扰吸收电路用于车载电源直流电路中，串联连接在车载电源与车载电子设备之间。反电压抑制电路，正端连接到车载电源的正端，负端连接到吸收电压设定电路的上端；吸收电压设定电路，上端连接到反电压抑制电路的负端，下端连接到车载电源的负端，控制信号连接到骚扰吸收电路的输入端；骚扰吸收电路上端连接到反电压抑制电路的负端，下端连接到车载电源的负端，输入端连接到吸收电压设定电路的控制信号输出端，用于根据吸收电压设定电路，输出的控制信号，接通骚扰吸收电路，吸收骚扰脉冲电压。在车载电源存在骚扰时，从骚扰脉冲电压的输入，到骚扰吸收电路工作产生‘吸收’这个连锁反应，使本电路输出的电压，能将骚扰剩余电压限制在设定范围内；当车载电源无骚扰正常时，输出电压始终跟随车载电源电压，保证后续用电电子设备能完全可靠的工作。本电路结构简单，效果明显，成本低，吸收电骚扰能力强，能有效保护后续的车载电子设备，骚扰剩余电压的大小，可通过调节电路参数改变，方便灵活。

附图说明

图1为车载电源电骚扰吸收电路原理示意图。

图2为车载电源直流电路实施例结构示意图。

图3(a)为图2所示车载电源电骚扰吸收电路输入电压波形示意图。

图3(b)为图2所示车载电源电骚扰吸收电路输出电压波形示意图。

图中标记说明如下：

11-车载电源电骚扰吸收电路、111-反电压抑制电路、112-吸收电压设定电路、113-骚扰吸收电路、12-过流检测电路、13-输出开/关、14-电源控制电路、15-车载电子设备、V1-第一二极管、R1-第一电阻、R2-第二电阻、R3-第三电阻、R4-第四电阻、R5-第五电阻、V2-第二二极管、V3-第三二极管、V4-第四二极管、V5-第一三极管、V6-功率场效应管

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种车载电源电骚扰吸收电路，包括车载电源正端和负载间串联连接的反电压抑制电路111，用于防止接错电源极性，抑制反向骚扰脉冲电压；反电压抑制电路负端和车载电源负端的两端间并联的吸收电压设定电路112，用于设定吸收电压的大小，并根据设定电压产生吸收骚扰脉冲的控制信号；  反电压抑制电路负端和车载电源负端的两端间并联的骚扰吸收电路113，用于根据吸收电压设定电路112输出的控制信号，吸收骚扰脉冲电压。

反电压抑制电路111包括第一二极管V1，其正端连接到车载电源的正端，第一二极管V1负端连接到吸收电压设定电路112的上端；

吸收电压设定电路112，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第二二极管V2、第三二极管V3、第四二极管V4、第一三极管V5，第一电阻R1、第二二极管V2、第三二极管V3串联连接在反电压抑制电路负端和车载电源负端的两端，第一三极管V5的发射极连接到反电压抑制电路111的负端，第一三极管V5的基极通过第二电阻R2连接到第一电阻R1和第二二极管V2之间，第一三极管V5的集电极串联有第三电阻R3、第四二极管V4，第四二极管V4的正端连接在车载电源的负端，同时在第四二极管V4上还并联第四电阻R4，控制信号Us由第三电阻R3、第四电阻R4的连接点输出；

骚扰吸收电路113，包括第五电阻R5、功率场效应管V6，第五电阻R5上端连接到反电压抑制电路111的负端，功率场效应管V6源极连接到车载电源的负端，控制信号Us连接到功率场效应管V6栅极。

骚扰吸收电路113可以并联。

所述反电压抑制电路111中第一二极管V1由一个二极管组成或多个二极管并联组成。

吸收电压设定电路112中第二二极管V2、第四二极管V4为稳压二极管或浪涌电压抑制二极管。

吸收电压设定电路112中第一三极管V5为PNP型中小功率三极管。

骚扰吸收电路113中功率场效应管V6为N型功率场效应管。

如图所示，车载电源电骚扰吸收电路11，是车载电源直流电路中，不可缺少的组成部分之一。输出开/关13，在电源控制电路14的控制下，接通或断开输出直流电压。工作中如果出现过流故障，过流检测电路12产生信号，断开输出开/关13使输出为零，过流故障一旦消除，输出开/关13又重新接通，向车载电子设备即负载15输出直流电压。如有多个车载电子设备15需要供电，可以使用多个输出开/关13，和多个车载电子设备15分别对应连接供电。每路输出开/关都连接到电源控制电路14，由提供的控制信号分别进行控制。上述部分中，除车载电源电骚扰吸收电路11外，其余部分除车载电子设备外，则可根据具体情况，进行剪裁。

如图所示，车载电源电骚扰吸收电路11，是车载电源直流电路的前端部分，工作情况如下：

在车载电源正常时，即无骚扰时，输入电压Uin经过反电压抑制电路111中的二极管V1后，得到电压U1。由于U1的幅值小于吸收电压设定值Ur(Ur总是稍大于正常工作电压U1)，吸收电压设定电路112中的第一三极管V5截止，控制信号Us为0，无法使骚扰吸收电路113中的功率场效应管V6导通，因此骚扰吸收电路113不工作，呈现高阻。车载电源电骚扰吸收电路113的输出电压为U1，它跟随车载电源电压E升高输出也升高，E降低输出也降低，电路压降小于1V。

在车载电源存在骚扰时，输入电压Uin在车载电源电压E的基础上迭加骚扰脉冲电压，骚扰脉冲电压峰值Un可高达170V以上，经过反电压抑制电路111中的二极管V1后，得到的电压U1，为同样具有迭加了骚扰脉冲的电压。由于U1中存在骚扰脉冲电压，它的幅值大于或远大于吸收电压设定值Ur，吸收电压设定电路112中的第一三极管V5导通，产生控制信号Us，使骚扰吸收电路113中的功率场效应管V6导通，因此骚扰吸收电路113工作，呈现低阻。使在有骚扰脉冲电压的时间内，输出电压U1，限制为吸收电压设定值Ur，极大地抑制了骚扰脉冲电压的输出。

综上所述，在车载电源存在骚扰时，从骚扰脉冲电压的输入，到骚扰吸收电路113工作产生‘吸收’这个连锁反应，使本电路输出的电压U1，能将骚扰剩余电压限制在设定范围内；当车载电源无骚扰正常时，输出电压U1，始终跟随车载电源电压E，保证后续用电电子设备能完全可靠的工作。

Claims (7)

1、一种车载电源电骚扰吸收电路，其特征在于：包括车载电源正端与负载间串联连接的反电压抑制电路(111)，用于防止接错电源极性，抑制反向骚扰脉冲电压；反电压抑制电路负端和车载电源负端的两端间并联的吸收电压设定电路(112)，用于设定吸收电压的大小，并根据设定电压产生吸收骚扰脉冲的控制信号；反电压抑制电路负端和车载电源负端的两端间并联的骚扰吸收电路(113)，用于根据吸收电压设定电路(112)输出的控制信号，吸收骚扰脉冲电压。

2、根据权利要求1所述的车载电源电骚扰吸收电路，其特征在于：

(1)反电压抑制电路(111)包括第一二极管(V1)，其正端连接到车载电源的正端，第一二极管(V1)负端连接到吸收电压设定电路(112)的上端；

(2)吸收电压设定电路(112)，包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第二二极管(V2)、第三二极管(V3)、第四二极管(V4)、第一三极管(V5)，第一电阻(R1)、第二二极管(V2)、第三二极管(V3)串联连接在车载电源的两端，第一三极管(V5)的发射极连接到反电压抑制电路(111)的负端，第一三极管(V5)的基极通过第二电阻(R2)连接到第一电阻(R1)和第二二极管(V2)之间，第一三极管(V5)的集电极串联有第三电阻(R3)、第四二极管(V4)，第四二极管(V4)的正端连接在车载电源的负端，同时在第四二极管(V4)上还并联第四电阻(R4)，控制信号(Us)由第三电阻(R3)、第四电阻(R4)的连接点输出；

(3)骚扰吸收电路(113)，包括第五电阻(R5)、功率场效应管(V6)，第五电阻(R5)上端连接到反电压抑制电路(111)的负端，功率场效应管(V6)源极连接到车载电源的负端，控制信号(Us)连接到功率场效应管(V6)栅极。

3、根据权利要求2所述的车载电源电骚扰吸收电路，其特征在于：骚扰吸收电路(113)可以并联。

4、根据权利要求2所述的车载电源电骚扰吸收电路，其特征在于：所述反电压抑制电路(111)中第一二极管(V1)由一个二极管组成或多个二极管并联组成。

5、根据权利要求2所述的车载电源电骚扰吸收电路，其特征在于：吸收电压设定电路(112)中第二二极管(V2)、第四二极管(V4)为稳压二极管或浪涌抑制二极管。

6、根据权利要求2所述的车载电源电骚扰吸收电路，其特征在于；吸收电压设定电路(112)中第一三极管(V5)为PNP型中小功率三极管。

7、根据权利要求2所述的车载电源电骚扰吸收电路，其特征在于：骚扰吸收电路(113)中功率场效应管(V6)为N型功率场效应管。

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