CN114094809A - 一种车载12v/24v输入低压门限切换电路 - Google Patents

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王鹏
刘国清
杨广
王启程
钱航
谭开荣
王军
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Abstract

本发明公开了一种车载12V/24V输入低压门限切换电路，包括电压输入端、电压输出端、判断电路、开关电路、芯片和滤波整流电路，所述电压输入端连接车载正极，电压输出端连接判断电路的输入端，所述判断电路输出端连接有开关电路，所述芯片分别与开关电路、滤波整流电路相连，所述判断电路包括电阻R511、电阻R509和稳压器，所述电阻R511与电阻R509串联，所述稳压器分别与电阻R511、电阻R509串联，本发明在17V以下时对设备进行减少功耗，功耗可以降到μA级，通过判断电路的电阻R511、电阻R509来进行分压，开关电路工作，芯片使能脚拉低，本发明可以达到一个极低功耗的效果，可以节省能源。

Description

一种车载12V/24V输入低压门限切换电路
技术领域
本发明涉及车载领域，具体是指一种车载12V/24V输入低压门限切换电路。
背景技术
随着国内汽车年产销量与保有量快速增长导致的换购增购需求释放与居民消费能力提升，预计未来汽车消费升级趋势将持续，消费者对车辆安全控制及交互式体验需求有进一步扩张。预计在未来的10年内，汽车上的电子设备成本将会占到整个汽车成本的30％以上。车载设备种类也越来越多，行车记录仪、GPS导航、车载雷达、WIFI、蓝牙、4G等等，车载电子设备一般都不会有独立的电池供电，而是直接用汽车电瓶作为供电电源，目前常见的智能车载电子设备针对汽车电瓶都只是采用ACC OFF休眠低功耗设计，并没有做低电压保护或者防呆，防止车载电子设备休眠异常造成的电瓶馈电。
公开号为CN213342008U的中国实用新型公开了一种简易输出门限电路，其包括第一MOS管M1、第一电阻R1、第一稳压管V1、第二稳压管V2和第一电容C1，DC/DC变换电路的正输出端与第一MOS管M1的漏极相连接，与栅极通过串联的第一稳压管V1和第一电阻R1相连接，且第一稳压管V1的阳极与栅极相连接；第一MOS管M1的源极与栅极之间接有并联的第一电容C1与第二稳压管V2，且第二稳压管V2的阳极、第一MOS管M1的源极均接输出门限电路的正输出端，然而该简易输出门限电路功耗高，不能节约电量。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种极低功耗的车载12V/24V输入低压门限切换电路。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种车载12V/24V输入低压门限切换电路，包括电压输入端、电压输出端、判断电路、开关电路、芯片和滤波整流电路，所述电压输入端连接车载正极，电压输出端连接判断电路的输入端，所述判断电路输出端连接有开关电路，所述芯片分别与开关电路、滤波整流电路相连，所述判断电路包括电阻R511、电阻R509和稳压器，所述电阻R511与电阻R509串联，所述稳压器分别与电阻R511、电阻R509串联。
进一步的，所述滤波整流电路包括二极管D30和多个电容，所述二极管D30和多个电容并联连接。
进一步的，所述芯片输入端的电压由电阻R511和电阻R509分压后获得，通过修改电阻R511和电阻R509的值调节电压。
进一步的，所述开关电路为三极管开关电路。
进一步的，所述稳压器设置有三个引脚，三个引脚分别为阴极、阳极和参考端。
进一步的，所述滤波整流电路、芯片和判断电路均有接地端。
进一步的，当低压门限切换电路的低压工作点为8.5V时，12V输入低压门限切换电路关闭，当低压工作点为17V时，24V输入低压门限切换电路关闭开启。
进一步的，所述低压门限切换电路还连接有MCU输入端，用于侦测电压。
本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：
本发明对在17V以下设备进行减少功耗，功耗可以降到μA级，通过判断电路的电阻R511、电阻R509来进行分压，开关电路工作，芯片使能脚拉低，本发明的低压门限切换电路可以达到一个极低功耗、节省能源的效果。
附图说明
图1为一种车载12V/24V输入低压门限切换电路图；
图2为稳压器的电路图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“包含”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
如图1所示，一种车载12V/24V输入低压门限切换电路，包括电压输入端（图中未示出）、电压输出端11、判断电路12、开关电路13、芯片14和滤波整流电路15，电压输入端连接车载正极，电压输出端11连接判断电路12的输入端，判断电路12输出端连接有开关电路13，芯片14分别与开关电路13、滤波整流电路15相连，判断电路12包括电阻R511、电阻R509和稳压器，所述电阻R511与电阻R509串联，稳压器分别与电阻R511、电阻R509串联。
滤波整流电路15包括二极管D30和多个电容，所述二极管D30和多个电容并联连接，当流过电感的电流变化时，电感线圈中产生的感应电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中；当通过电感线圈的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小，同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。因此经电感滤波后，不但负载电流及电压的脉动减小，波形变得平滑，而且整流二极管D30的导通角增大。
在电感线圈不变的情况下，负载电阻愈小，输出电压的交流分量愈小。另外，由于滤波电感电动势的作用，可以使二极管D30的导通角接近π，减小了二极管D30的冲击电流，平滑了流过二极管D30的电流，从而延长了整流二极管D30的寿命。
电压预设值由电阻R511和电阻R509设置，芯片14输入端的电压由电阻R511和电阻R509分压后获得，通过修改电阻R511和电阻R509的值，达到预设的电压预设值，电阻R511和电阻R509分压中间电压为2.5V，若24V系统输入17V以下，稳压器的1脚开漏，开关电路13工作，三极管Q61的第3PIN拉低，芯片14的使能脚拉低。
开关电路13为三极管开关电路，用于开启或关断使能脚。
如图2所示，稳压器设置有三个引脚，三个引脚分别为阴极、阳极和参考端，稳压器的基准电压为2.5V，型号可以选择为ATL431AIDBZR，芯片的型号可以选择为MPQ4436AGRE-AEC1。
滤波整流电路15、芯片14和判断电路12均有接地端。
当低压门限切换电路的低压工作点为8.5V时，12V系统关闭，当低压工作点为17V时，24V系统关闭开启。
低压门限切换电路还连接有MCU输入端16，用于侦测电压。
本发明的工作原理为：
电压输出端11连接电阻R511和电阻R509，分压后输入稳压器的第2PIN，在24V系统17V时，电阻R511和电阻R509分压的中间电压为2.5V，若电压输出端11输出17V以下，稳压器的1脚开漏，开关电路13工作，三极管Q61的第3PIN拉低，芯片14的使能脚拉低，从而达到功耗降到μA级。
需要说明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种车载12V/24V输入低压门限切换电路，其特征在于：包括电压输入端、电压输出端、判断电路、开关电路、芯片和滤波整流电路，所述电压输入端连接车载正极，电压输出端连接判断电路的输入端，所述判断电路输出端连接有开关电路，所述芯片分别与开关电路、滤波整流电路相连，所述判断电路包括电阻R511、电阻R509和稳压器，所述电阻R511与电阻R509串联，所述稳压器分别与电阻R511、电阻R509串联。
2.根据权利要求1所述的车载12V/24V输入低压门限切换电路，其特征在于：所述滤波整流电路包括二极管D30和多个电容，所述二极管D30和多个电容并联连接。
3.根据权利要求2所述的车载12V/24V输入低压门限切换电路，其特征在于：所述芯片输入端的电压由电阻R511和电阻R509分压后获得，通过修改电阻R511和电阻R509的值调节电压。
4.根据权利要求3所述的车载12V/24V输入低压门限切换电路，其特征在于：所述开关电路为三极管开关电路。
5.根据权利要求4所述的车载12V/24V输入低压门限切换电路，其特征在于：所述稳压器设置有三个引脚，三个引脚分别为阴极、阳极和参考端。
6.根据权利要求5所述的车载12V/24V输入低压门限切换电路，其特征在于：所述滤波整流电路、芯片和判断电路均有接地端。
7.根据权利要求6所述的车载12V/24V输入低压门限切换电路，其特征在于：当低压门限切换电路的低压工作点为8.5V时，12V输入低压门限切换电路关闭，当低压工作点为17V时，24V输入低压门限切换电路关闭开启。
8.根据权利要求7所述的车载12V/24V输入低压门限切换电路，其特征在于：所述低压门限切换电路还连接有MCU输入端，用于侦测电压。
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李晓虹主编: "《电子电路设计实例教程》", 28 February 2014 *

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