CN205540377U - 用于车辆的传感器供电装置和具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于车辆的传感器供电装置和具有其的车辆，所述用于车辆的传感器供电装置包括：电压跟随电路的输入端与基准电压提供端相连；输出电路包括第一三极管，其中，第一三极管的基极与电压跟随电路的输出端相连，第一三极管的发射极与预设电源相连，第一三极管的集电极作为电压输出端以给传感器供电，且电压输出端与电压跟随电路的反馈端相连；其中，电压跟随电路根据反馈端的电压调节第一三极管的基极电流，以使电压输出端的电压跟随基准电压提供端提供的基准电压，从而输出稳定的电压，并能够适应多种负载要求，提高了带负载能力，并且，采用分立元件设计，电路结构简单，生产成本低，易于实现。

Description

用于车辆的传感器供电装置和具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于车辆的传感器供电装置和一种具有其的车辆。

背景技术

在相关技术中，车辆一般采用专用的电源转换芯片对传感器进行供电。然而，专用的电源转换芯片成本较高，可以通过采用分立元件设计供电电路，以对车辆的传感器进行供电。但是，相关技术存在的缺点是，供电电路输出电流较小，需要增加多路相同的电路来满足负载要求，导致电路结构复杂，生产成本增加。

因此，相关技术需要进行改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种能够适应多种负载的电流要求的用于车辆的传感器供电装置。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出的一种用于车辆的传感器供电装置，包括：电压跟随电路，所述电压跟随电路的输入端与基准电压提供端相连；输出电路，所述输出电路包括第一三极管，其中，所述第一三极管的基极与所述电压跟随电路的输出端相连，所述第一三极管的发射极与预设电源相连，所述第一三极管的集电极作为电压输出端以给传感器供电，且所述电压输出端与所述电压跟随电路的反馈端相连；其中，所述电压跟随电路根据所述反馈端的电压调节所述第一三极管的基极电流，以使所述电压输出端的电压跟随所述基准电压提供端提供的基准电压。

根据本实用新型提出的用于车辆的传感器供电装置，通过输出电路给车辆的传感器供电，并通过电压跟随电路根据反馈端的电压调节输出电路中第一三极管的基极电流，以使输出端的电压跟随电压提供端提供的基准电压，从而输出稳定的电压，并能够适应多种负载要求，提高了带负载能力。并且，该装置采用分立元件设计，电路结构简单，生产成本低，易于实现。

进一步地，所述的用于车辆的传感器供电装置还包括：恒流源电路，所述恒流源电路与所述电压输出端相连，以限制流过所述电压输出端的电流。

进一步地，所述恒流源电路与所述输出电路共用所述第一三极管，所述恒流源电路还包括第二三极管和第一电阻，其中，所述第二三极管的基极与所述第一三极管的集电极相连，所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的基极相连，所述第二三极管的发射极与所述预设电源相连；所述第一电阻连接在所述第一三极管的发射极与所述预设电源之间。

优选地，所述第一三极管和所述第二三极管均可为PNP型三极管。

进一步地，所述电压跟随电路包括：运算放大器，所述运算放大器的负输入端与所述基准电压提供端相连，所述运算放大器的供电端与所述预设电源相连，所述运算放大器的接地端接地；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述运算放大器的输出端相连，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的基极；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述运算放大器的正输入端相连，所述第三电阻的另一端与所述电压输出端相连。

优选地，所述基准电压为5V。

为达到上述目的，本实用新型另一方面提出的一种车辆，包括所述的用于车辆的传感器供电装置。

根据本实用新型提出的车辆，通过上述的用于车辆的传感器供电装置，可实现稳定的电压输出，并能够适应多种负载要求，提高了带负载能力。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的用于车辆的传感器供电装置的方框示意图；以及

图2是根据本实用新型实施例的用于车辆的传感器供电装置的电路原理图。

附图标记：

电压跟随电路1、输出电路2和恒流源电路3；

第一三极管Q1、预设电源VBAT、电压输出端OUT和基准电压提供端VCC；

第二三极管Q2、第一电阻R1、运算放大器U1、第二电阻R2和第三电阻R3。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图来详细描述本实用新型实施例提出的用于车辆的传感器供电装置和具有其的车辆。

图1是根据本实用新型实施例的用于车辆的传感器供电装置的方框示意图。如图1所示，该供电装置包括：电压跟随电路1和输出电路2。

其中，电压跟随电路1的输入端与基准电压提供端VCC相连；输出电路2包括第一三极管Q1，其中，第一三极管Q1的基极与电压跟随电路1的输出端相连，第一三极管Q1的发射极与预设电源VBAT相连，第一三极管Q1的集电极作为电压输出端OUT以给传感器供电，且电压输出端OUT与电压跟随电路1的反馈端相连；电压跟随电路1根据反馈端的电压调节第一三极管Q1的基极电流，以使电压输出端OUT的电压跟随基准电压提供端VCC提供的基准电压。

根据本实用新型的一个具体实施例，第一三极管Q1可为PNP型三极管。其中，应当理解的是，PNP型三极管的基极电压越低，输出电流越大。

具体来说，输出电路2的输出电压通过电压跟随电路1的反馈端反馈到电压跟随电路1，当电压输出端OUT的输出电压低于基准电压时，电压跟随电路1的输出电压降低，第一三极管Q1的基极电流增大，进而使得电压输出端OUT的输出电压升高；当电压输出端OUT的输出电压高于基准电压时，电压跟随电路1的输出电压升高，第一三极管Q1的基极电流减小，进而使电压输出端OUT的输出电压降低，由此，可以保证电压输出端OUT的电压跟随基准电压提供端VCC提供的基准电压，即电压输出端OUT的电压始终与基准电压基本相等。

根据本实用新型的一个具体实施例，基准电压可为5V。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，用于车辆的传感器供电装置还包括恒流源电路3。恒流源电路3与电压输出端OUT相连，以限制流过电压输出端OUT的电流。

具体地，如图2所示，恒流源电路3与输出电路2共用第一三极管Q1，恒流源电路3还包括第二三极管Q2和第一电阻R1，其中，第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的集电极相连，第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的基极相连，第二三极管Q2的发射极与预设电源VBAT相连；第一电阻R1连接在第一三极管Q1的发射极与预设电源VBAT之间。

根据本实用新型的一个具体实施例，第二三极管Q2可为PNP型三极管。

具体来说，在电压输出端OUT与传感器相连时，如果电压跟随电路1输出低电压，则第一三极管Q1打开，此时有电流流过第一电阻R1，假设流过第一电阻R1的电流值为I1。结合三极管的开通条件，当电流值I1小于第一预设值时，第一电阻R1两端的电压U低于第二三极管Q2的基极导通电压U0，第二三极管Q2关断，第一三极管Q1保持开通状态。在第二三极管Q2关断且第一三极管Q1开通时，第一电阻R1上的电流I1即为第一三极管Q1的发射极电流，可近似看作等于第一三极管Q1的集电极电流，也可近似看作等于电压输出端OUT输出至传感器的电流值即输出电流值I2，此时输出电流值I2小于基极导通电压U0与第一电阻R1的阻值之比U0/R1。

如果输出电流值I2增大，则流过第一电阻R1的电流值I1随之增大。当电流值I1大于第一预设值时，第一电阻R1两端的电压即电流值I1乘以第一电阻R1的阻值(即I1*R1)大于第一三极管Q1的基极导通电压U0，第二三极管Q2开通，第二三极管Q2的集电极输出的电压值与预设电源VBAT的电压值基本相等，此时第一三极管Q1的基极电压变为高电压，第一三极管Q1关断，输出电流值I2为0，进而流过第一电阻R1的电流值I1为0，第二三极管Q2的发射极与基极之间的电压值变为0，因此，第二三极管Q2关断。这样，第一三极管Q1的基极电压又变为低电压，第一三极管Q1重新开通，如此重复，输出电流值I2最终被限制在U0/R1。

由此，恒流源电路3可以实现对第一三极管Q1的过流保护，防止第一三极管Q1因过流而烧毁。

需要说明的是，可以通过更换不同功率的第一三极管Q1和相应的第一电阻R1来调节输出电流值I2，适应多种功率输出需求，满足多种负载要求，从而提高供电装置的带载能力。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，电压跟随电路1包括：运算放大器U1、第二电阻R2和第三电阻R3。

其中，运算放大器U1的负输入端与基准电压提供端VCC相连，运算放大器U1的供电端与预设电源VBAT相连，运算放大器U1的接地端接地；第二电阻R2的一端与运算放大器U1的输出端相连，第二电阻R2的另一端与第一三极管Q1的基极，第二电阻R2用于限流；第三电阻R3的一端与运算放大器U1的正输入端相连，第三电阻R3的另一端与电压输出端OUT相连。

具体来说，当供电装置进行工作时，电压输出端OUT的电压值通过第三电阻R3反馈到运算放大器U1的正输入端，当电压输出端OUT的输出电压低于基准电压时，运算放大器U1的输出电压降低，第一三极管Q1的基极电流增大，以使电压输出端OUT的输出电压升高；当电压输出端OUT的输出电压高于基准电压时，运算放大器U1的输出电压升高，第一三极管Q1的基极电流减小，以使电压输出端OUT的输出电压降低，这样，可以保证电压输出端OUT的电压跟随基准电压提供端VCC提供的基准电压。

综上，根据本实用新型实施例提出的用于车辆的传感器供电装置，通过输出电路给车辆的传感器供电，并通过电压跟随电路根据反馈端的电压调节输出电路中第一三极管的基极电流，以使输出端的电压跟随电压提供端提供的基准电压，从而输出稳定的电压，并能够适应多种负载要求，提高了带负载能力。并且，该装置采用分立元件设计，电路结构简单，生产成本低，易于实现。

本实用新型还提出了一种车辆，包括上述实施例的用于车辆的传感器供电装置，其中，该供电装置用于为车辆上的传感器供电，例如为空调器中的传感器供电。

综上，根据本实用新型实施例提出的车辆，通过上述实施例的用于车辆的传感器供电装置，可实现稳定的电压输出，并能够适应多种负载要求，提高了带负载能力。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种用于车辆的传感器供电装置，其特征在于，包括：

电压跟随电路，所述电压跟随电路的输入端与基准电压提供端相连；

输出电路，所述输出电路包括第一三极管，其中，所述第一三极管的基极与所述电压跟随电路的输出端相连，所述第一三极管的发射极与预设电源相连，所述第一三极管的集电极作为电压输出端以给传感器供电，且所述电压输出端与所述电压跟随电路的反馈端相连；

其中，所述电压跟随电路根据所述反馈端的电压调节所述第一三极管的基极电流，以使所述电压输出端的电压跟随所述基准电压提供端提供的基准电压。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的传感器供电装置，其特征在于，还包括：

恒流源电路，所述恒流源电路与所述电压输出端相连，以限制流过所述电压输出端的电流。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的传感器供电装置，其特征在于，所述恒流源电路与所述输出电路共用所述第一三极管，所述恒流源电路还包括第二三极管和第一电阻，其中，

所述第二三极管的基极与所述第一三极管的集电极相连，所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的基极相连，所述第二三极管的发射极与所述预设电源相连；

所述第一电阻连接在所述第一三极管的发射极与所述预设电源之间。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的传感器供电装置，其特征在于，所述第一三极管和所述第二三极管均为PNP型三极管。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于车辆的传感器供电装置，其特征在于，所述电压跟随电路包括：

运算放大器，所述运算放大器的负输入端与所述基准电压提供端相连，所述运算放大器的供电端与所述预设电源相连，所述运算放大器的接地端接地；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述运算放大器的输出端相连，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的基极；

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述运算放大器的正输入端相连，所述第三电阻的另一端与所述电压输出端相连。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的传感器供电装置，其特征在于，所述基准电压为5V。

7.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的用于车辆的传感器供电装置。