CN103204115B - 供电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于如电子泊车制动器（EPB:Electronic Parking Brake）的离合器传感器消耗少量电流的装置的供电装置。根据本发明，如向传感器消耗少量电流的装置供电时，不需使用恒压IC，而是利用低价元件而节省成本，可以利用分离元件构成小电力供电装置，向消耗电流容量比恒压IC电流供应量小几倍或者几十倍的元件或者装置进行供电而节省成本。

Description

供电装置
技术领域
本发明涉及供电装置，尤其涉及适宜如电子泊车制动器（EPB; Electronic Parking Brake）的离合器传感器消耗少量电流的装置使用的供电装置。
背景技术
汽车一般都具备各种电子装置，并具备供应所述电子装置运行所需电流的供电装置。
图1是传统的电子泊车制动器（EPB）电子控制装置（ECU; Electronic Control Unit）的离合器传感器使用的供电装置的电路图。如图1所示，传统的离合器传感器的供电装置是利用恒压IC（或者调整器）供应驱动离合器传感器所需的电流。
恒压IC100是接收点火（IGN; Ignition）电流转换成已设定的特定电压（例：5[V]）输出。从恒压IC100输出的电压输送到离合器传感器（无图示），被微控制器（无图示）控制。而且恒压IC100的输出端上添加外围电路用于消除杂音（噪音）。
一般离合器传感器用供电装置使用的恒压IC是在传感器上消耗的电流较小，因此一般使用电流供应量只有50mA左右的最小容量的恒压IC。但与离合器传感器所需的电流量（[Max，5mA]）相比却属于高容量。
尤其恒压IC是随着电流容量的增大，价格也升高。因此如所述离合器传感器电流消耗量极少的供电装置使用恒压IC，则需要承担高昂价格。
发明内容
技术课题
为改进所述问题，本发明的目的在于提供一种适宜如离合器传感器消耗少量电流的装置使用的小电力供电装置。
本发明的目的在于提供一种适宜向消耗电流容量比恒压IC供电容量少几倍或几十倍的元件或装置进行供电的小电力供电装置。
技术方案
本发明一方面涉及的供电装置，包括：恒压输出部，接收点火电流输出预先设定的特定电压；使能信号输入部，启动所述恒压输出部；外围电路部，消除从所述恒压输出部输出的电流中杂音或监测所述电流；所述恒压输出部包括：第一晶体管，连接于第一二极管的负极侧，从集电极侧接收所述点火电流从发射极侧输出；第一电阻，一侧连接于所述第一晶体管的基极侧，另一侧连接于所述第一二极管负极侧；第二电阻，一侧连接于所述第一晶体管的基极侧，另一侧连接于所述使能信号输入部；稳压二极管，与所述第二电阻并列连接，其负极侧连接于所述第一晶体管的基极；第二二极管，正极侧连接于所述第一晶体管的发射极侧；第三电阻，一侧连接于所述第二二极管的负极侧，从另一侧输出供应给离合器传感器的电流；所述使能信号输入部，包括：第二晶体管，从一侧接收控制信号的第四电组的另一侧连接于基极侧；而且所述第二晶体管的发射极侧被接地，所述第二晶体管的集电极侧连接于所述第二电阻的一侧。
本发明中所述第一晶体管和所述第二晶体管是NPN式晶体管。
本发明中所述第三电阻是用从所述第二二极管输出的恒压与通过所述第三电阻输出的恒压之差除以负载电流的值设定。
有益效果
根据本发明，如传感器消耗少量电流的装置是，不需使用恒压IC，而是利用低价元件组成供电装置而节省成本。
而且根据本发明，利用分离元件构成小电力供电装置，向消耗电流容量比恒压IC电流供应量小几倍或者几十部的元件或者装置进行供电而节省成本。
附图说明
图1是传统的电子泊车制动器（EPB）电子控制装置（ECU）的离合器传感器用供电装置的电路图；
图2是本发明一个实施例的供电装置的线路结构图；
图3是将本发明一个实施例的供电装置的与输入电压对比的输出电压范围的模拟结果图表；
图4是本发明一个实施例的供电装置的与输入电压对比的输出电压范围的模拟结果表。
附图标记说明
100：恒压IC
201 : 恒压输出部 202 : 使能信号输入部
203 : 外围电路部
Q1、Q2 : 第一、第二晶体管 D1、D2 : 第一、第二二极管
R1~R4 : 第一~第四电阻。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一个实施例的供电装置详细进行描述。在此过程中，附图中图示的线厚或构件的大小等是为了说明上更加明确和便利会有所夸张，且下述用语是根据本发明中的功能进行定义，与使用者、运用者的意图或使用惯例有些差异，因此须以本说明书的整体内容为基础对这些用语进行定义。
一般利用分离（Discrete）元件很难实现恒压供应电路，电路也变得复杂，因此一般都使用恒压IC。
但如本发明若消耗10mA以下的小容量电流，可以利用分离元件实现恒压供应电路。因此本发明的特征就是提供对如传感器消耗10mA以下小容量电流的装置适用的供电装置。
图2是本发明一个实施例的供电装置的电路结构图。
如图2所示，本发明一个实施例的供电装置包括接收点火电流（IGN）输出预先设定的特定电压（例：5V）的恒压输出部201；启动恒压输出部201的使能信号输入部202；用于清除从恒压输出部201输出的电流中杂音或检测监测电压的外围电路部203。
外围电路部203并非不同于传统的供电装置上构成的电路，故在此不再详述。
首先，点火电源IGN是通过第一二极管D1输入于恒压输出部201。
恒压输出部201包括将通过第一二极管D1输入的点火电流IGN从集电极侧接收从发射极侧输出的第一晶体管Q1；一侧连接于第一晶体管Q1的基极侧，另一侧连接于第一二极管D1输出端的第一电阻R1；一侧连接于第一晶体管Q1的基极，另一侧连接于使能信号输入部202的第二电阻R2；与第二电阻R2并列连接，其负极侧连接于第一晶体管基极的稳压二极管ZD；正极侧连接于第一晶体管Q1的发射极侧的第二二极管D2；一侧连接于第二二极管D2负极侧而从另一侧输出供应于离给器传感器的电流的第三电阻R3。
使能信号输入部202包括一侧被输入控制信号CTRL的第四电阻R4的另一侧连接于基极侧的第二晶体管Q2。
此时第二晶体管Q2的发射极被接地，第二晶体管Q2的集电极侧连接于第二电阻R2的一侧，控制信号CTRL则从微控制器（无图示）输出。
第一晶体管Q1、第二晶体管Q2可能是NPN式晶体管，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2和第一二极管D1、第二二极管D2的阈值电压（Threshold Voltage）可能是0.7V。
另一方面，恒压输出部201的第一晶体管Q1的电力消耗增加，或者因第三电阻R3电压降或电力消耗增加时，本发明一个实施例的供电装置可能无法充分供应电流。
但是可以向如离合器传感器电流消耗在10mA以下的装置充分供应电流，而且使用低价元件不需使用高价恒压IC而节省成本。
下面参照图2对本发明一个实施例的供电装置的具体动作进行说明。
图2中的供电装置共经过四个阶段输出恒压。
首先，通过具有6.8V稳压的稳压二极管ZD生成第一恒压（6.8V），通过第一晶体管Q1的PN接合生成消耗0.7V的第二恒压（6.1V）。此后，通过第二二极管D2时生成消耗0.7V的第三恒压（5.4V），最后通过第三电阻R3生成消耗0.4V的第四恒压（5V）。
在这里，用于生成第三恒压（5.4V）的第二二极管D2是如电子泊车制动器（EPB），若负载在电子控制装置（ECU）的外部，则形成负载电流供应端电池发生短路时可以防止电流逆流而第一晶体管Q1被烧坏或动作异常的结构。
而且用于第四恒压（5V）生成的第三电阻R3是，如电子泊车制动器（EPB），若负载在电子控制装置（ECU）的外部，则形成负载电源供应端发生接地短路（GND Short）时可以防止电流过大而第一晶体管Q1或第二二极管D2被烧坏或动作异常的结构。
在所述恒压供应过程中最重要的是生成第四恒压（5V）。为生成所述第四恒压（5V），必须准确掌握负载电流规格才能选择最优化的值。
就是说，第三恒压（5.4V）与第四恒压（5V）的相差值即0.4V除以负载电流的值应被选成为第三电阻R3的电阻值。
负载电流作为离合器传感器的供应电流，随离合器行程（Clutch Stroke）发生变化。
一般而言，电子泊车制动器（EPB）上适用的离合器传感器是以电阻值随离合器行程出现变化的结构形成。例如，未踩下离合器（Idle, Stroke=0[mm]）时电阻值最大，踩下离合器到极限（Full, Stroke=130[mm]）时的电阻值最小。
因此，负载电流是未踩下离合器的状态下具有最大值，踩下离合器到极限时具有最小值。
而且还需考虑车辆上基本供应的电压的变化。
一般电子泊车制动器（EPB）的电子控制装置（ECU）的驱动电压范围（Operating Voltage Range）在9V ~ 16V之间，因此在上限值和下限值上分别设定1V容限（Margin），车辆供电范围在8V ~ 17V的状况下，随离合器行程变化发生的离合器传感器供应电压的偏差一般不超过恒压IC的供应电压范围4.9V ~ 5.1V。
图3是本发明一个实施例的供电装置中与输入电压对比的输出电压范围的模拟结果图表，图4是本发明一个实施例的供电装置中与输入电压对比的输出电压范围的模拟结果表。
如图3和图4所示，点火电压IGN在8V ~ 17V范围内输入时，恒压输出部201的输出电压就不会超过4.9109V ~ 5.0561V范围。
图3和图4是对两个离合器传感器分别供应电流的两个供电装置的模拟结果图示，从中可以看出两个供电装置都稳定输出范围在4.9V ~ 5.1V之间的恒压。
以上实施例和特定用语仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种供电装置，其特征在于，包括：
恒压输出部，接收点火电流输出预先设定的特定电压；
使能信号输入部，启动所述恒压输出部；
外围电路部，消除从所述恒压输出部输出的电流中杂音或监测所述恒压输出部输出的电流；
所述恒压输出部包括：
第一晶体管，连接于第一二极管的负极侧，从集电极侧接收所述点火电流从发射极侧输出；
第一电阻，一侧连接于所述第一晶体管的基极侧，另一侧连接于所述第一二极管的负极侧；
第二电阻，一侧连接于所述第一晶体管的基极侧，另一侧连接于所述使能信号输入部；
稳压二极管，与所述第二电阻并列连接，其负极侧连接于所述第一晶体管的基极；
第二二极管，正极侧连接于所述第一晶体管的发射极侧；
第三电阻，一侧连接于所述第二二极管的负极侧，从另一侧输出供应给离合器传感器的电流；
所述使能信号输入部，包括：
第二晶体管，通过从一侧接收控制信号的第四电组，向基极侧接收控制信号；而且，所述第二晶体管的发射极侧被接地，所述第二晶体管的集电极侧连接于所述第二电阻的一侧。
2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，
所述第一晶体管和所述第二晶体管是NPN式晶体管。
3.根据权利要求1所述供电装置，其特征在于，
所述第三电阻是用从所述第二二极管输出的恒压与通过所述第三电阻输出的恒压之差除以负载电流的值设定。
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