CN110752631B - 手机车载夜视电源电路控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电源电路控制技术领域的手机车载夜视电源电路控制方法，包括电池极性自适应电路、电子程控开关、DC‑DC转换器、手机USB充电控制保护电路、电源供电或电路、电源稳定电路、CCD电源控制电路、电量检测显示电路和MCU控制器的电源电路，本发明电路充分考虑振动、冲击环境下，经常导致的电池、接插件、元器件焊接点等瞬间断开，以致产品工作异常，高性能大容量蓄能电容，提供短暂电路储备，确保MCU控制器和CCD负载在振动、冲击下工作正常。
Description
技术领域
本发明涉及电源电路控制技术领域，具体为手机车载夜视电源电路控制方法。
背景技术
现有的车载夜视电源只是单纯利用电源给一些外设设备例如手机等进行充电工作，但是在充电的过程中会出现以下问题：
1.无法很好的解决电池供电、为手机充电，手机供电容易出现兼容问题；
2.在受到振动、冲击等条件下，电路容易断电问题；
3.低损量高、体型较大、功能单一。
基于此，本发明设计了手机车载夜视电源电路控制方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供手机车载夜视电源电路控制方法，以解决上述背景技术中提出的现有的车载夜视电源在使用时无法很好的实现电路保护，并且受到冲击易断电、耗能量高，体型较大，功能缺失等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：手机车载夜视电源电路控制方法，包括电池极性自适应电路、电子程控开关、DC-DC转换器、手机USB充电控制保护电路、电源供电或电路、电源稳定电路、CCD电源控制电路、电量检测显示电路和MCU控制器的电源电路；
所述电池极性自适应电路连接电池电源和电子程控开关，将正接、反接的电池的电压极性自动调整为后端电子程控开关所需的正电压；
所述电子程控开关分别连接电池极性自适应电路、DC-DC转换器和MCU控制器；
所述DC-DC转换器连接电子程控开关、手机USB充电控制、保护电路、电源供电或电路，且所述DC-DC转换器将电池的宽范围电压，通过DC-DC变换稳定为DC5V直流电压；
所述手机充放电控制保护电路连接DC-DC转换器、MCU控制器和电路外部的手机；
所述电源供电或电路连接DC-DC转换器；所述电源稳定电路连接电源供电或电路和后端的CCD电源控制电路、MCU控制器；
所述CCD电源控制电路分别与电源稳定电路、MCU控制器相连接。
优选的，所述电子程控开关通过轻触按键的长按触发电源接通，实现关闭功能，并当检测到电源低压时自动关闭电源。
优选的，在所述MCU控制器的控制下，用于实现对外部手机进行充电，且通过控制USB_ID信号实现手机主/从模式切换。
优选的，在所述电源稳定电路正常工作时，用于所述电源供电或电路大容量蓄能，在振动、冲击导致意外断电时，短暂为MCU、CCD提供电源，避免产品重启异常。
优选的，所述电量检测、电量显示，MCU控制器AD采集电池电压，分档显示出当前电量信息。
优选的，所述MCU控制器作为主控连接多组芯片，在按键操控下对功能进行切换、设置，用于实时检测工作状态。
优选的，所述CCD电源控制电路还连接有外部CCD负载，且在所述MCU控制器的控制下，打开或关闭外部负载的供电电源。
优选的，所述电源供电或电路还连接有电路外部手机，且用于电池供电、手机供电的两种电源供电工作模式。
与现有技术相比，本发明的有益效果是，本发明：
1、通过AD数字化采样，实时检测电池工作电压可准确现实当前电量。经具体型号电池在常、高、低温下曲线校准后，可以兼容各型电池。目前常规低成本的电池电量显示未经过分温区的校准过程，电量显示不准确，尤其在温度变化情况下更加不准确。
2、通过电池极性自适应电路提供了不考虑电池正负极性，在任何视度不良、操作不易的环境下随意安装电池便捷性。针对触感不易分辨极性的18650电池，功能优秀，操作高效。
3、通过电源管理方法，实现双电源工作，为手机临时充电功能。没有电池情况下，手机为产品功能；有电池情况下，电池为产品功能，其次可以为手机进行充电。增强产品实用性，适应异常条件下产品使用能力。
4、本发明电路充分考虑振动、冲击环境下，经常导致的电池、接插件、元器件焊接点等瞬间断开，以致产品工作异常。高性能大容量蓄能电容，提供短暂电路储备，确保MCU控制器和CCD负载在振动、冲击下工作正常。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明电源结构示例说明性示图；
图2为本发明电池极性自适应电路的实施方式示图；
图3为本发明手机USB充电控制保护电路的实施方式示图；
图4为本发明电源供电或电路的实施方式示图；
图5为本发明电源稳定电路的一种实施方式示图；
图6为本发明电源稳定电路的另一种实施方式示图；
图7为本发明电子程控开关的示图；
图8为本发明DC-DC转换器的示图；
图9为本发明CCD电源控制电路的示图；
图10为本发明电压检测、电量显示电路的示图。。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：手机车载夜视电源电路控制方法，包括电池极性自适应电路、电子程控开关、DC-DC转换器、手机USB充电控制保护电路、电源供电或电路、电源稳定电路、CCD电源控制电路、电量检测显示电路和MCU控制器的电源电路；所述电池极性自适应电路连接电池电源和电子程控开关，将正接、反接的电池的电压极性自动调整为后端电子程控开关所需的正电压；所述电子程控开关分别连接电池极性自适应电路、DC-DC转换器和MCU控制器；所述DC-DC转换器连接电子程控开关、手机USB充电控制、保护电路、电源供电或电路，且所述DC-DC转换器将电池的宽范围电压，通过DC-DC变换稳定为DC5V直流电压；所述手机充放电控制保护电路连接DC-DC转换器、MCU控制器和电路外部的手机；所述电源供电或电路连接DC-DC转换器；所述电源稳定电路连接电源供电或电路和后端的CCD电源控制电路、MCU控制器；所述CCD电源控制电路分别与电源稳定电路、MCU控制器相连接。
其中，所述电子程控开关通过轻触按键的长按触发电源接通，实现关闭功能，并当检测到电源低压时自动关闭电源；在所述MCU控制器的控制下，用于实现对外部手机进行充电，且通过控制USB_ID信号实现手机主/从模式切换；在所述电源稳定电路正常工作时，用于所述电源供电或电路大容量蓄能，在振动、冲击导致意外断电时，短暂为MCU、CCD提供电源，避免产品重启异常；所述电量检测、电量显示，MCU控制器AD采集电池电压，分档显示出当前电量信息；所述MCU控制器作为主控连接多组芯片，在按键操控下对功能进行切换、设置，用于实时检测工作状态；所述CCD电源控制电路还连接有外部CCD负载，且在所述MCU控制器的控制下，打开或关闭外部负载的供电电源；所述电源供电或电路还连接有电路外部手机，且用于电池供电、手机供电的两种电源供电工作模式。
更进一步的电池极性自适应电路具体实施方式，如图2示出了电池极性自适应电路的示图，通过V102、V101构成的低导通阻值的调整电路自动切换电压极性。无论PWRA为正、PWR B为负，PWR A为负、PWR B为正的情况，输出VCC_Battery和GND为确定的。R101、R102作为调试电阻，可短接后屏蔽电池极性自适应功能；
紧接着，图3示出了手机USB充电控制保护电路的实施方式为，通过N501单通道、限流USB配电开关限制2A输出电流，防止大电容负载和短路情况，降低对外充电时打开和关闭过程中的涌流。具备反向电流阻断功能。C501稳定电路供电，C502稳定电源输出、减小电压突变。R501将CTL_PHONE_Charge_S下拉，控制手机USB充电的开机默认状态未不充电；R502R和R504串联分压，通过CTL_PHONE_USB_ID信号控制ID信号，默认电源电路开机时将具备OT功能的手机设置为主机模式，CTL_PHONE_USB_ID拉高后为从机模式，手机被充电；
继而，图4示出了电源供电或电路的实施方式为，通过N601、N602低压PMOSFET控制器控制Q601A、Q601B，从V_BUS电源、DC5V电源中选择出电压高者输出。C601、C602、C603稳定、滤除输出入、输出电压纹波；
然后，在图5中公开了电源稳定电路的一种实施方式为，通过N701理想二极管隔离在前端电压不稳情况下的电流反向。C701、C702、C703，C704串联蓄能，在供电瞬间缺失时为后端负载供电。R701、R702、R703、R704的阻值一样，对4个蓄能电容的电压进行调整。C705和C706对输出电压进一步滤除纹波；
从而，图6进一步电源稳定电路的另一种实施方式为，通过U001，低功耗MCU控制器，检测DETECT_Power_PB按键信号，检测充电信号，并通过集成12位AD实时采集电池电压。根据系统操作，对手机主/从模式进行切换，并控制手机USB充电控制器、CCD供电控制器，以及经过算法运算后，显示出所检测的电池电量；
并且，图7示出了电子程控开关的实施方式为，通过微型按键控制IC芯片V301，实现硬件、软件接合的产品开关能。S1是轻触按键，长按后打开开关。开机时间通过C302容值确定。在开机情况下，长按关闭开关。关机时间通过C304容值确定。S1短按，电子开关不响应，但MCU可检测到，并用于循环切换产品工作模式。R302、R303将电源电压分压后反馈入V301的KILL端口，实现低压保护自动关机功能。V302作为电子程控开关的功率器件，在V301的控制下导通/关断；
而后，图8中DC-DC转换器的优选方式为，通过DC-DC微模块将宽范围的电池电压，转换为DC5V直流电源，为MCU控制器、手机、CCD等供电。C401、C402等为滤波电容降低相应电压纹波。R401、R403、R404、R405、C405作为调试器件，可不使用。R406是信号反馈电阻；
接着，图9中通过V901Pmosfet芯片控制CCD电源的供电通断。R901是CTL_CCD_Power_S信号的上拉电阻，保证默认情况下V901是关闭的。L901磁珠、C901电容组成滤波电路进一步降低输出到CCD的电源纹波；
最后，在图10中CCD电源控制电路的优选方式为，通过MCU控制器的AD管脚队VCC_Batter经过R201、C201降噪、稳定后的电压数字化，并依据不同电池类型放电曲线计算得出电池剩余容量。通过MCU控制器的I/O口控制D1、D2、D3、D4分档显示当前电量。当在对手机充电模式下，显示走马灯闪烁示意充电过程中。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.手机车载夜视电源电路控制方法，其特征在于：包括电池极性自适应电路、电子程控开关、DC-DC转换器、手机USB充电控制保护电路、电源供电或电路、电源稳定电路、CCD电源控制电路、电量检测显示电路和MCU控制器的电源电路；
所述电池极性自适应电路连接电池电源和电子程控开关，将正接、反接的电池的电压极性自动调整为后端电子程控开关所需的正电压；
所述电子程控开关分别连接电池极性自适应电路、DC-DC转换器和MCU控制器；
所述DC-DC转换器连接电子程控开关、手机USB充电控制保护电路、电源供电或电路，且所述DC-DC转换器将电池的宽范围电压，通过DC-DC变换稳定为DC5V直流电压；
所述手机USB充电控制保护电路连接DC-DC转换器、MCU控制器和电路外部的手机；
所述电源供电或电路连接DC-DC转换器；所述电源稳定电路连接电源供电或电路和后端的CCD电源控制电路、MCU控制器；
所述CCD电源控制电路分别与电源稳定电路、MCU控制器相连接；
所述电源稳定电路包括：一理想二极管，所述理想二极管用于隔离在前端电压不稳情况下的电流反向；
四个串联的蓄能电容，所述蓄能电容用于在供电瞬间缺失时为后端负载供电；
四个串联的电阻，每一所述电阻分别与对应的蓄能电容连接，用于对蓄能电容的电压进行调整；
两个并联的滤波电容，所述滤波电容用于对输出电压进一步滤除纹波；
在所述电源稳定电路正常工作时，用于所述电源供电或电路大容量蓄能，在振动、冲击导致意外断电时，短暂为MCU控制器、CCD电源控制电路提供电源，避免产品重启异常。
2.根据权利要求1所述的手机车载夜视电源电路控制方法，其特征在于：所述电子程控开关通过轻触按键的长按触发电源接通，实现关闭功能，并当检测到电源低压时自动关闭电源。
3.根据权利要求1所述的手机车载夜视电源电路控制方法，其特征在于：在所述MCU控制器的控制下，用于实现对外部手机进行充电，且通过控制USB_ID信号实现手机主/从模式切换。
4.根据权利要求1所述的手机车载夜视电源电路控制方法，其特征在于：所述电量检测、电量显示，MCU控制器AD采集电池电压，分档显示出当前电量信息。
5.根据权利要求1所述的手机车载夜视电源电路控制方法，其特征在于：所述MCU控制器作为主控连接多组芯片，在按键操控下对功能进行切换、设置，用于实时检测工作状态。
6.根据权利要求1所述的手机车载夜视电源电路控制方法，其特征在于：所述CCD电源控制电路还连接有外部CCD负载，且在所述MCU控制器的控制下，打开或关闭外部负载的供电电源。
7.根据权利要求1所述的手机车载夜视电源电路控制方法，其特征在于：所述电源供电或电路还连接有电路外部手机，且用于电池供电、手机供电的两种电源供电工作模式。
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