CN109067385A - 一种车载传感器电源部分开关电路 - Google Patents

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归秋芳
庞棋峰
翟利
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
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Abstract

本发明涉及一种车载传感器电源部分的开关电路，所述开关电路包括：开关子电路以及由分立器件搭建的限流子电路；在电路中实现电源的开、关和过流情况下的限流输出；通过三极管的开关状态实现电路的开关，在过流的情况下通过电阻两端的电压差反馈，使回路限流输出；所述电路采用低价的分立器件搭建，由此可以在不改变原有功能的情况下，保留电路的限流作用，提高了电路的可靠性，降低了成本。

Description

一种车载传感器电源部分开关电路
技术领域
本发明涉及一种车载传感器电源部分开关电路。
背景技术
随着汽车产业的发展，越来越多的部件采用电子控制，因此，传感器在汽车上的作用越来越重要，然而，为了保证传感器的稳定工作，需要稳定的供电，因此，良好的传感器电源部分开关电路能够保证传感器的稳定工作，实现资源的合理利用。其中，车载传感器电源部分的开关电路是指在外部供电持续的情况下需要在单片机的控制下保证传感器部分电压的关断与输出。目前，上述类型的电源部分开关电路主要采用集成芯片结构或是三极管组成。
其中，集成芯片结构如图1所示：此结构为集成芯片开关电路。V_BAT为输入端，IO输出端为单片机控制芯片的使能端，控制Uout的输出与关断，R2、R3、R4为芯片的电压检测电路保证输出电压在设定范围内，同时芯片自身具有限流保护，可以保证输出电压以及电流在设计范围内，其缺点在于①集成芯片价格较高；②输出电压较大时，不适合用集成LDO芯片来做电压转换。
三极管组成的常用开关电路如图2所示：此结构IO口输出高低电平控制Q2的导通和截止，来控制Uout的输出和关断，IO口输出高电平，Q2导通，Q1导通，Uout输出＝V_BAT，IO口输出低电平，Q2截止，Q1截止，Uout输出＝0，其缺点在于整个开关回路不存在限流保护，一旦电路出现短路，整个回路就会存在过流风险，导致整个回路失效。
综上所述，目前的电源开关部分电路采用增加成本的方式来保证电路的可靠性。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种车载传感器电源开关电路，所述开关电路包括：开关子电路以及由分立器件搭建的限流子电路；所述开关子电路用于实现开关控制；所述限流子电路用于进行限流保护。
其中，所述开关子电路通过三极管的通断实现开关控制。
其中，所述分立器件包括至少一个三极管和/或至少一个电阻。
其中，所述三极管为NPN三极管和/或PNP三极管。
其中，当处于过流状态时，所述限流子电路通过电阻两端的电压差反馈，使回路限流输出。
其中，所述开关电路还具有IO口，当所述IO口为低电平时，所述开关电路处于关闭状态，当所述IO口处于高电平状态，根据开关子电路中电阻R1两端的电压差来控制三极管Q2的通断，进而实现电路的导通与关闭。
其中，当处于过流状态时，电阻R1两端的电压大于三极管Q2的BE极的导通电压，三极管Q2的BE极导通，进而使得电路处于关闭状态。
其中，当处于正常状态时，电阻R1两端的电压小于三极管Q2的BE极的导通电压。
其中，所述三极管Q2为PNP三极管。
其中，所述开关子电路根据限流子电路的电信号控制三极管的通断，进而实现电源的开关控制。
本发明的有益效果是，本发明提供的电源的开关电路包括：开关子电路以及由分立器件搭建的限流子电路；在电路中实现电源的开、关和过流情况下的限流输出；通过三极管的开关状态实现电路的开关，在过流的情况下通过电阻两端的电压差反馈，使回路限流输出，所述电路采用低价的分立器件搭建，由此可以在不改变原有功能的情况下，保留电路的限流作用，不仅保证了电路的安全性，同时降低了成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术中集成芯片机构的开关电路图；
图2是现有技术中三极管组成的开关电路结构图；
图3是本发明的优选实施例的开关电路结构图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
本发明提供一种车载传感器电源开关电路，所述开关电路包括：开关子电路以及由分立器件搭建的限流子电路；所述开关子电路用于实现开关控制；所述限流子电路用于进行限流保护。具体电路结构如图，图3所示。其中，所述开关子电路通过三极管的通断实现开关控制。其中，所述分立器件包括至少一个三极管和/或至少一个电阻。其中，所述三极管为NPN三极管和/或PNP三极管。其中，当处于过流状态时，所述限流子电路通过电阻两端的电压差反馈，使回路限流输出。其中，所述开关电路还具有IO口，当所述IO口为低电平时，所述开关电路处于关闭状态，当所述IO口处于高电平状态，根据开关子电路中电阻R1两端的电压差来控制三极管Q2的通断，进而实现电路的导通与关闭。其中，当处于过流状态时，电阻R1两端的电压大于三极管Q2的BE极的导通电压，三极管Q2的BE极导通，进而使得电路处于关闭状态。当处于正常状态时，电阻R1两端的电压小于三极管Q2的BE极的导通电压。所述开关子电路根据限流子电路的电信号控制三极管的通断，进而实现电源的开关控制。所述开关电路通过开关子电路和限流子电路的相互协作实现了电源的开关控制，而在电路的具体实现过程中，设置有限流子电路，同时仅采用了低价的分立器件实现，由此不仅降低了电路的成本，而且提高了电路的可靠性。
其中，所述电路的工作原理及过程如下：IO口会有两种电平信号：高电平、低电平。其中Q3和Q4为NPN三极管，Q1和Q2为PNP三极管。其中，当IO口为低电平信号时,NPN三极管Q3截止，PNP三极管Q1基极为高电平，则Q1不导通，此时Uout输出为0，电路处于关闭状态。其中，当IO口为高电平信号时,NPN三极管Q3导通，PNP三极管Q1的被拉地，则Q1导通，，此时电路中有电流存在，R1两端会有电压差存在，则当R1两端电压差小于PNP三极管Q2的BE极导通电压时，PNP三极管Q2截止，NPN三极管Q4截止，NPN三极管Q3基极为高电平，电路正常导通，此时Uout＝Uin；当R1两端电压差大于PNP三极管Q2的BE极导通电压时，PNP三极管Q2导通，NPN三极管Q4基极为高电平电压，NPN三极管Q4导通，NPN三极管Q3基极被强制拉低，则NPN三极管Q3截止，PNP三极管Q1截止，电路处于关闭状态。
综上所述，Q1、R1、R2、R3、Q3、R6、R5这组电路组成了开关子电路是正常进行开关作用，Q2、R4、R7、Q4组成了限流子电路，其是进行过流保护的电路，当IO口输入高电平时，根据R1两端的电压差来控制Q2的通断，从而控制Q3基极的电平，Q2导通，Q3截止，关闭输出；Q2截止，Q3导通，正常输出，其中，限流子电路采用低价的分立器件，由此降低了成本，同时该电路实现了过流保护，提高了电路的安全性。
本发明的有益效果是，本发明提供的电源的开关电路包括：开关子电路以及由分立器件搭建的限流子电路；在电路中实现电源的开、关和过流情况下的限流输出；通过三极管的开关状态实现电路的开关，在过流的情况下通过电阻两端的电压差反馈，使回路限流输出，其中，所述电路采用低价的分立器件搭建，由此可以在不改变原有功能的情况下，保留电路的限流作用，不仅保证了电路的安全性，同时降低了成本。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种车载传感器电源开关电路，其特征在于，所述开关电路包括：开关子电路以及由分立器件搭建的限流子电路；所述开关子电路用于实现电源开关控制；所述限流子电路用于进行限流保护。
2.如权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述开关子电路通过三极管的通断实现开关控制。
3.如权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述分立器件包括至少一个三极管和/或至少一个电阻。
4.如权利要求2或3所述的开关电路，其特征在于，所述三极管为NPN三极管和/或PNP三极管。
5.如权利要求4所述的开关电路，其特征在于，当处于过流状态时，所述限流子电路通过电阻两端的电压差反馈，使回路限流输出。
6.如权利要求5所述的开关电路，其特征在于，所述开关电路还具有IO口，当所述IO口为低电平时，所述开关电路处于关闭状态，当所述IO口处于高电平状态，根据开关子电路中电阻R1两端的电压差来控制三极管Q2的通断，进而实现电路的导通与关闭。
7.如权利要求6所述的开关电路，其特征在于，当处于过流状态时，电阻R1两端的电压大于三极管Q2的BE极的导通电压，三极管Q2的BE极导通，进而使得电路处于关闭状态。
8.如权利要求6所述的开关电路，其特征在于，当处于正常状态时，电阻R1两端的电压小于三极管Q2的BE极的导通电压。
9.如权利要求6-8任一项所述的开关电路，其特征在于，所述三极管Q2位于限流子电路中，其中，所述Q2为PNP三极管。
10.如权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述开关子电路根据限流子电路的电信号控制其内部三极管的通断，进而实现电源的开关控制。
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