CN109217391A - 一种汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路 - Google Patents

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汤益明
兰伟华
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Abstract

本发明公开了一种汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路，连接在汽车电瓶电源与外部设备之间，包括电源转换模块、电瓶判断模块和输出电源模块；所述电源转换模块与所述汽车电瓶电源相连用于通过DC‑DC电源转换将汽车电瓶电源转换成12V电源；所述电瓶判断模块与所述汽车电瓶电源和电源转换模块分别相连用于判断由汽车电瓶电源直接给外部设备供电还是经过电源转换模块转换后再给外部设备供电，并根据判断结果输出电源到输出电源模块；所述输出电源模块与所述外部设备相连用于提供工作电源。本发明能够在不进行电路变更的基础上，保证车载终端对外供电电源均在设计范围内，解决了原有设计12V电瓶和24V电瓶无法兼容使用的问题，提高了车载终端的通用性。

Description

一种汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路
技术领域
本发明涉及汽车电瓶供电技术领域，特别涉及一种汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路。
背景技术
由于功能上的要求，车载导航屏、车载收音机等车载终端需要提供12V电源给外接零部件如倒车摄像头、有源收音机天线、车速传感器等。而这些零部件的工作电压范围较窄，一般为9V～16V。现有的设计方案一般有两种方式：1、如果汽车电瓶是12V的，加上浪涌保护后直接提供给外部设备；2、如果汽车电瓶是24V的，需要增加DC-DC转换成12V再提供给外设。现有的设计方案存在如下不足：1、需要设计两种电路，形成不同车载终端型号，使产品管理更加繁琐；2、会导致12V车载终端的无法在24V车辆上使用，24V的车载终端也无法在12V车辆上使用，这样容易造成库存积压或者需要整改才能提供给客户使用，大大提供了成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路，能够在不进行电路变更的基础上，保证车载终端对外供电电源均在设计范围内，解决了原有设计12V电瓶和24V电瓶无法兼容使用的问题，提高了车载终端的通用性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路，连接在汽车电瓶电源与外部设备之间，包括电源转换模块、电瓶判断模块和输出电源模块；所述电源转换模块与所述汽车电瓶电源相连用于通过DC-DC电源转换将汽车电瓶电源转换成12V电源；所述电瓶判断模块与所述汽车电瓶电源和电源转换模块分别相连用于判断由汽车电瓶电源直接给外部设备供电还是经过电源转换模块转换后再给外部设备供电，并根据判断结果输出电源到输出电源模块；所述输出电源模块与所述外部设备相连用于提供工作电源。
所述车载终端对外供电电路具体包括：DC-DC转换电路、二极管、第一MOS管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述DC-DC转换电路用于将汽车电瓶电源转换成12V电源；所述DC-DC转换电路与所述二极管组成的串联电路连接于所述车载电瓶电源与所述外部设备之间，所述二极管的阳极与DC-DC转换器的一端相连，阴极与外部设备相连；所述第一MOS管与所述串联电路并联，其源极与汽车电瓶电源相连，漏极与所述二极管的阴极相连；所述汽车电瓶电源通过第一电阻与所述第一MOS管的栅极、所述第二三极管的集电极分别相连；所述汽车电瓶电源通过第三电阻与所述第二三极管的基极、第三三极管的集电极分别相连；所述汽车电瓶电源通过第二电阻和第四电阻接地；所述第二电阻和第四电阻的串接点与所述第三三极管的基极相连；所述第二三极管和第三三极管的发射极均接地。
所述车载终端对外供电电路还包括：第一有极性电容，所述第一有极性电容的正极与所述第一MOS管的漏极相连，其负极接地。
所述车载终端对外供电电路还包括：第二无极性电容，所述第一MOS管的漏极通过所述第二无极性电容接地。
所述第一MOS管为P沟道结构。
所述第二三极管为NPN结构。
所述第三三极管为NPN结构。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
(1)解决了原有12V车载终端设备无法在24V车上使用的问题，能够做到同一个电路自适应识别12V或者24V电瓶，保证输出电压满足外设工作范围；
(2)提高车载终端通用性，减少产品型号管理，降低开发成本；
(3)硬件自动识别与判断，无需软件参与，可靠性强。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路不局限于实施例。
附图说明
图1为本发明的电路框图；
图2为本发明的电路图。
具体实施方式
参见图1所示，本发明实施例提供一种汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路，连接在汽车电瓶电源与外部设备之间，包括电源转换模块1、电瓶判断模块2和输出电源模块3；所述电源转换模块1与所述汽车电瓶电源相连用于通过DC-DC电源转换将汽车电瓶电源转换成12V电源；所述电瓶判断模块2与所述汽车电瓶电源和电源转换模块1分别相连用于判断由汽车电瓶电源直接给外部设备供电还是经过电源转换模块1转换后再给外部设备供电，并根据判断结果输出电源到输出电源模块3；所述输出电源模块3与所述外部设备相连用于提供工作电源。
进一步的，参见图2所示，所述车载终端对外供电电路具体包括：DC-DC转换电路、二极管D1、第一MOS管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；所述DC-DC转换电路用于将汽车电瓶电源转换成12V电源；所述DC-DC转换电路与所述二极管D1组成的串联电路连接于所述车载电瓶电源与所述外部设备之间，所述二极管D1的阳极与DC-DC转换器的一端相连，阴极与外部设备相连；所述第一MOS管Q1与所述串联电路并联，其源极S与汽车电瓶电源相连，漏极D与所述二极管D1的阴极相连；所述汽车电瓶电源通过第一电阻R1与所述第一MOS管Q1的栅极G、所述第二三极管Q2的集电极分别相连；所述汽车电瓶电源通过第三电阻R3与所述第二三极管Q2的基极、第三三极管Q3的集电极分别相连；所述汽车电瓶电源通过第二电阻R2和第四电阻R4接地；所述第二电阻R2和第四电阻R4的串接点与所述第三三极管Q3的基极相连；所述第二三极管Q2和第三三极管Q3的发射极均接地。
进一步的，所述车载终端对外供电电路还包括：第一有极性电容C1，所述第一有极性电容C1的正极与所述第一MOS管Q1的漏极D相连，其负极接地。所述车载终端对外供电电路还包括：第二无极性电容C2，所述第一MOS管Q1的漏极D通过所述第二无极性电容C2接地。所述第一有极性电容C1和所述第二无极性电容C2起滤波作用，所述第一有极性电容C1用于滤除高频，所述第二无极性电容C2用于滤除低频。
进一步的，所述第一MOS管Q1为P沟道结构。
进一步的，所述第二三极管Q2为NPN结构。
进一步的，所述第三三极管Q3为NPN结构。
本实施例中第一MOS管Q1采用型号为AO3401的P沟道MOS管，第二三极管Q2和第三三极管Q3均采用型号为BCB17-25的NPN三极管，第一电阻R1采用阻值为100K的电阻，第二电阻R2采用阻值为100K的电阻，第三电阻R3采用阻值为100K的电阻，第四电阻R4采用阻值为4.7K的电阻。
本发明的工作过程如下：
当汽车电瓶电源低于15V时，第二电阻R2和第四电阻R4构成的分压达不到第三三极管Q3的导通电压，第三三极管Q3截止，第二三极管Q2导通，第一MOS管Q1导通，此时经过第一MOS管Q1的电压大于由DC-DC转换的电压，从而由Vcar直接供电给外部设备，该电压满足9V～16V的电压范围；当汽车电瓶大于等于15V时，第二电阻R2和第四电阻R4构成的分压使得第三三极管Q3导通，第二三极管Q2截止，第一MOS管Q1截止，此时由DC-DC转换的12V电源给外部设备供电。这样无论是12V汽车电瓶还是24V的汽车电瓶，均能保证供给外部的电源满足外部设备供电范围，实现了设备的通用性。
本实施例通过对汽车电瓶的检测，根据不同电瓶选择不同的供电电路，从而实现了同一款产品在不更改电路设计的情况下，实现对外部设备的稳定供电，既满足了外部设备的供电电压范围要求，也实现了车载终端的通用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路，连接在汽车电瓶电源与外部设备之间，其特征在于，包括电源转换模块、电瓶判断模块和输出电源模块；所述电源转换模块与所述汽车电瓶电源相连用于通过DC-DC电源转换将汽车电瓶电源转换成12V电源；所述电瓶判断模块与所述汽车电瓶电源和电源转换模块分别相连用于判断由汽车电瓶电源直接给外部设备供电还是经过电源转换模块转换后再给外部设备供电，并根据判断结果输出电源到输出电源模块；所述输出电源模块与所述外部设备相连用于提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路，其特征在于，所述车载终端对外供电电路具体包括：DC-DC转换电路、二极管、第一MOS管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述DC-DC转换电路用于将汽车电瓶电源转换成12V电源；所述DC-DC转换电路与所述二极管组成的串联电路连接于所述车载电瓶电源与所述外部设备之间，所述二极管的阳极与DC-DC转换器的一端相连，阴极与外部设备相连；所述第一MOS管与所述串联电路并联，其源极与汽车电瓶电源相连，漏极与所述二极管的阴极相连；所述汽车电瓶电源通过第一电阻与所述第一MOS管的栅极、所述第二三极管的集电极分别相连；所述汽车电瓶电源通过第三电阻与所述第二三极管的基极、第三三极管的集电极分别相连；所述汽车电瓶电源通过第二电阻和第四电阻接地；所述第二电阻和第四电阻的串接点与所述第三三极管的基极相连；所述第二三极管和第三三极管的发射极均接地。
3.根据权利要求1所述的汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路，其特征在于，还包括：第一有极性电容，所述第一有极性电容的正极与所述第一MOS管的漏极相连，其负极接地。
4.根据权利要求2或3所述的汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路，其特征在于，还包括：第二无极性电容，所述第一MOS管的漏极通过所述第二无极性电容接地。
5.根据权利要求1所述的汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路，其特征在于，所述第一MOS管为P沟道结构。
6.根据权利要求1所述的汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路，其特征在于，所述第二三极管为NPN结构。
7.根据权利要求1所述的汽车电瓶自适应的车载终端对外供电电路，其特征在于，所述第三三极管为NPN结构。
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