CN105576626A

CN105576626A - 一种汽车仪表供电的保护电路

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Publication number: CN105576626A
Application number: CN201410551282.4A
Authority: CN
Inventors: 杜林�
Original assignee: JIANGSU XINTONGDA ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU XINTONGDA ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2016-05-11

Abstract

本发明提供了一种汽车仪表供电的保护电路，包括输入电源保护电路、输入电源采集电路、电子开关和单片机；输入电源保护电路包括第一滤波电容C6、第二滤波电容C9、第一二极管Z3、抑制电容C2、上拉电阻R4、第一接地电容C10、第一三极管T1、第二三极管T2、第一稳压管Z4、第二稳压管Z5以及第二接地电容C7；输入电源采集电路包括第二二极管Z2、第三滤波电容C3、第一分压电阻R1、第二分压电阻R3、保护电阻R2以及第四滤波电容C4；保护电阻R2的另一端连接至单片机；电子开关的输入端与第二三极管T2的发射极相连，电子开关的输出端用于与汽车仪表电路相连，电子开关的控制端与单片机相连。该保护电路能够在高压幅值过高及宽度较长时实现对汽车仪表电路进行保护，且成本较低。

Description

一种汽车仪表供电的保护电路

技术领域

本发明涉及一种保护电路，尤其是一种用于汽车仪表电路供电的保护电路，属于汽车电子领域。

背景技术

在对汽车仪表电源进行供电时，由于蓄电池供电端子接触不良及大功率的感性负载工作时产生高的高电压，为了解决电源端的高电压干扰时，对连接电源的电路模块造成损坏问题，需要在电源输入端采用保护电路，使电源输出的幅值控制在一定的范围内。

目前，现有的技术方案是在电源输入端增加TVS器件，将高于TVS限定值电压给予吸收，保护后端电源电路，但是该技术方案的缺点是当高压幅值过高及宽度较长时，TVS保护失效，导致内部电源电路损坏，系统损坏。目前国内的TVS的功率较小，不能满足设计要求，进口TVS价格较贵，在要求电压干扰幅值较高的场合，不能满足设计要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的保护器件在高压幅值过高及宽度较长时保护会失效，导致仪表电路损坏。

为了解决上述问题，本发明提供了一种汽车仪表供电的保护电路，包括输入电源保护电路、输入电源采集电路、电子开关和单片机；输入电源保护电路包括第一滤波电容C6、第二滤波电容C9、第一二极管Z3、抑制电容C2、上拉电阻R4、第一接地电容C10、第一三极管T1、第二三极管T2、第一稳压管Z4、第二稳压管Z5以及第二接地电容C7；第一二极管Z3的正极用于与输入电源相连，第一二极管Z3的负极与第一三极管T1的发射极相连；第一滤波电容C6和第二滤波电容C9串联后连接在第一二极管Z3的正极与地之间；抑制电容C2与第一二极管Z3相并联；第二三极管T2的集电极与第一三极管T1的基极相连，第二三极管T2的发射极与第一三极管T1的集电极相连；上拉电阻R4连接在第一三极管T1的发射极与第二三极管T2的基极之间；第一稳压管Z4的负极连接至第二三极管T2的基极，第一稳压管Z4的正极连接至第二稳压管Z5的负极，第二稳压管Z5的正极接地；第一接地电容C10连接在第一稳压管Z4的正极与地之间；第二接地电容C7连接在第二三极管T2的发射极与地之间；第一三极管T1为PNP型三极管，第二三极管T2为NPN型三极管；输入电源采集电路包括第二二极管Z2、第三滤波电容C3、第一分压电阻R1、第二分压电阻R3、保护电阻R2以及第四滤波电容C4；第二二极管Z2的正极连接至第二三极管T2的发射极；第一分压电阻R1和第二分压电阻R3串联后连接在第二二极管Z2的负极与地之间；第三滤波电容C3连接在第二二极管Z2的负极与地之间；保护电阻R2的一端连接在第一分压电阻R1和第二分压电阻R3的连接处，保护电阻R2的另一端连接至单片机；第四滤波电容C4连接在保护电阻R2的另一端与地之间；电子开关的输入端与第二三极管T2的发射极相连，电子开关的输出端用于与汽车仪表电路相连，电子开关的控制端与单片机相连。

采用两个三极管与两个稳压管的组合电路，能够将高于稳压的电压通过发射基及集电极给予吸收，防止高压对汽车仪表电路造成损坏，而且都采用简单的电器原件，相比现有的电路有效地节省了成本；采用第一三极管T1和第二三极管T2构成复合管，能够获得更好的电流放大效果，提高电路性能；采用抑制电容C2与第一二极管Z3相并联构成浪涌抑制电路，能够有效防止反向峰值电压对电路造成冲击，提高电路的可靠性；采用输入电源采集电路将输入的电压进行分压，方便单片机内的A/D进行采集，由单片机实时判断是否超压，并通过单片机控制电子开关，实现即时断开汽车仪表电路，防止汽车仪表损坏。

作为本发明的进一步限定方案，电子开关为PMOS管，PMOS管的S极与第二三极管T2的发射极相连，PMOS管的D极用于与汽车仪表电路相连，PMOS管的G极与单片机相连。采用PMOS管作为电子开关，开关速度快，进一步确保汽车仪表电路的安全性。

本发明的有益效果在于：（1）采用两个三极管与两个稳压管的组合电路，能够将高于稳压的电压通过发射基及集电极给予吸收，防止高压对汽车仪表电路造成损坏，而且都采用简单的电器原件，相比现有的电路有效地节省了成本；（2）采用第一三极管T1和第二三极管T2构成复合管，能够获得更好的电流放大效果，提高电路性能；（3）采用抑制电容C2与第一二极管Z3相并联构成浪涌抑制电路，能够有效防止反向峰值电压对电路造成冲击，提高电路的可靠性；（4）采用输入电源采集电路将输入的电压进行分压，方便单片机内的A/D进行采集，由单片机实时判断是否超压，并通过单片机控制电子开关，实现即时断开汽车仪表电路，防止汽车仪表损坏。

附图说明

图1为本发明的电路结构示意图；

图2为本发明的输入电源保护电路结构示意图；

图3为本发明的输入电源采集电路结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明提供的汽车仪表供电的保护电路，包括输入电源保护电路、输入电源采集电路、电子开关和单片机；输入电源保护电路包括第一滤波电容C6、第二滤波电容C9、第一二极管Z3、抑制电容C2、上拉电阻R4、第一接地电容C10、第一三极管T1、第二三极管T2、第一稳压管Z4、第二稳压管Z5以及第二接地电容C7；第一二极管Z3的正极用于与输入电源相连，第一二极管Z3的负极与第一三极管T1的发射极相连；第一滤波电容C6和第二滤波电容C9串联后连接在第一二极管Z3的正极与地之间；抑制电容C2与第一二极管Z3相并联；第二三极管T2的集电极与第一三极管T1的基极相连，第二三极管T2的发射极与第一三极管T1的集电极相连；上拉电阻R4连接在第一三极管T1的发射极与第二三极管T2的基极之间；第一稳压管Z4的负极连接至第二三极管T2的基极，第一稳压管Z4的正极连接至第二稳压管Z5的负极，第二稳压管Z5的正极接地；第一接地电容C10连接在第一稳压管Z4的正极与地之间；第二接地电容C7连接在第二三极管T2的发射极与地之间；第一三极管T1为PNP型三极管，第二三极管T2为NPN型三极管；输入电源采集电路包括第二二极管Z2、第三滤波电容C3、第一分压电阻R1、第二分压电阻R3、保护电阻R2以及第四滤波电容C4；第二二极管Z2的正极连接至第二三极管T2的发射极；第一分压电阻R1和第二分压电阻R3串联后连接在第二二极管Z2的负极与地之间；第三滤波电容C3连接在第二二极管Z2的负极与地之间；保护电阻R2的一端连接在第一分压电阻R1和第二分压电阻R3的连接处，保护电阻R2的另一端连接至单片机；第四滤波电容C4连接在保护电阻R2的另一端与地之间；电子开关的输入端与第二三极管T2的发射极相连，电子开关的输出端用于与汽车仪表电路相连，电子开关的控制端与单片机相连；在具体实施时，单片机具备A/D采用功能，电子开关可选用PMOS管，PMOS管的S极与第二三极管T2的发射极相连，PMOS管的D极用于与汽车仪表电路相连，PMOS管的G极与单片机相连。

本发明的的汽车仪表供电的保护电路在工作时，输入电源输入的电压首先经过第一滤波电容C6和第二滤波电容C9进行滤波，再经过抑制电容C2与第一二极管Z3相并联构成浪涌抑制电路，防止反向峰值电压对电路造成冲击；当输入电源的电压小于两个串联稳压管稳压值时，输入电源电压等于输出电压，单片机给电子开关发送高电平，电子开关导通，输入电源为汽车仪表供电；当输入电源的电压大于输出电压且高于两个稳压管的电压时，高出的电压部分转变为第一三极管T1的发射基及集电极电压；当电压过高时，由输入电源采集电路的第一分压电阻R1和第二分压电阻R3对输出的电源电压进行分压，再由单片机的A/D口进行采样，判断是否超出设定的阈值，若超出阈值，则由单片机控制电子开关断开，使汽车仪表电路与高压隔开，同时保护电阻R2能够对单片机的A/D口进行保护。

Claims

1.一种汽车仪表供电的保护电路，其特征在于：包括输入电源保护电路、输入电源采集电路、电子开关和单片机；所述输入电源保护电路包括第一滤波电容C6、第二滤波电容C9、第一二极管Z3、抑制电容C2、上拉电阻R4、第一接地电容C10、第一三极管T1、第二三极管T2、第一稳压管Z4、第二稳压管Z5以及第二接地电容C7；所述第一二极管Z3的正极用于与输入电源相连，所述第一二极管Z3的负极与第一三极管T1的发射极相连；所述第一滤波电容C6和第二滤波电容C9串联后连接在第一二极管Z3的正极与地之间；所述抑制电容C2与第一二极管Z3相并联；所述第二三极管T2的集电极与第一三极管T1的基极相连，所述第二三极管T2的发射极与第一三极管T1的集电极相连；所述上拉电阻R4连接在第一三极管T1的发射极与第二三极管T2的基极之间；所述第一稳压管Z4的负极连接至第二三极管T2的基极，所述第一稳压管Z4的正极连接至第二稳压管Z5的负极，所述第二稳压管Z5的正极接地；所述第一接地电容C10连接在第一稳压管Z4的正极与地之间；所述第二接地电容C7连接在第二三极管T2的发射极与地之间；所述第一三极管T1为PNP型三极管，所述第二三极管T2为NPN型三极管；所述输入电源采集电路包括第二二极管Z2、第三滤波电容C3、第一分压电阻R1、第二分压电阻R3、保护电阻R2以及第四滤波电容C4；所述第二二极管Z2的正极连接至第二三极管T2的发射极；所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R3串联后连接在第二二极管Z2的负极与地之间；所述第三滤波电容C3连接在第二二极管Z2的负极与地之间；所述保护电阻R2的一端连接在第一分压电阻R1和第二分压电阻R3的连接处，所述保护电阻R2的另一端连接至单片机；所述第四滤波电容C4连接在保护电阻R2的另一端与地之间；所述电子开关的输入端与第二三极管T2的发射极相连，所述电子开关的输出端用于与汽车仪表电路相连，所述电子开关的控制端与单片机相连。

2.根据权利要求1所述的汽车仪表供电的保护电路，其特征在于：所述电子开关为PMOS管，所述PMOS管的S极与第二三极管T2的发射极相连，所述PMOS管的D极用于与汽车仪表电路相连，所述PMOS管的G极与单片机相连。