CN206057532U - 一种电源检测设备和车载影音系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电源检测设备及车载影音系统。所述电源检测设备包括电源检测装置、欠压检测装置、过压检测装置和控制器，所述电源检测装置包括第一比较电路，所述欠压检测装置包括第一开关和第二比较电路，所述过压检测装置包括第二开关和第三比较电路。本实用新型实施例通过电源检测设备对电源进行检测，确保为电子设备正常供电。

Description

一种电源检测设备和车载影音系统

技术领域

本实用新型实施例涉及电路技术，尤其涉及一种电源检测设备和车载影音系统。

背景技术

一般而言，不同的电气设备的电源电压不相同，为了提高电气设备的兼容性，有些电气设备可以兼容至少两种电源电压，例如车载影音系统，在不同类型的车辆中，由于不同类型的车辆的电源电压不同，因此，车载影音系统也可以兼容不同的电源电压。在将车载影音系统安装到不同类型的车辆中时，现需要通过人工手动操作机械开关进行车辆的电源电压的选择，人工手动操作容易出现失误，如果选择错误会导致设备开不了机甚至被烧坏。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电源检测设备和车载影音系统，通过对电源进行检测实现电子设备的正常供电。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电源检测设备，包括电源检测装置、欠压检测装置、过压检测装置和控制器，所述电源检测装置包括第一比较电路，所述欠压检测装置包括第一开关和第二比较电路，所述过压检测装置包括第二开关和第三比较电路；其中，所述第一比较电路的第一输入端输入第一基准电压，所述第二比较电路的第一输入端输入第二基准电压，所述第三比较电路的第一输入端输入第三基准电压，所述第一比较电路的第二输入端输入电源电压，所述第一比较电路的输出端分别与所述第一开关和所述第二开关的控制端相连，所述第一开关及所述电源电压分别与所述第二比较电路的第二输入端相连，所述第二开关及所述电源电压分别与所述第三比较电路的第二输入端相连；所述第二比较电路的输出端和所述第三比较电路的输出端分别与所述控制器的输入端相连，所述控制器输出电源使能信号。

本实用新型实施例通过电源检测设备对电源进行检测，通过电源使能信号保证电子设备的正常供电。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种车载影音系统，包括电源、电源开关、电源检测设备和车载影音装置，所述车载影音装置的电源端通过所述电源开关与所述电源相连，所述电源开关的使能端与所述电源检测设备的输出端相连。

本实用新型实施例通过电源检测设备输出的电源使能信号控制电源开关，保证车载影音装置的正常供电。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的电源检测设备的电路结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的电源检测设备的电路结构示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的车载影音系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本实用新型实施例一提供的电源检测设备的电路结构示意图，本实施例可适用于识别两种不同电压的电源并对电源进行过欠压检测的情况。

本实施例的电源检测设备的结构为：包括电源检测装置110、欠压检测装置120、过压检测装置130和控制器140，所述电源检测装置包括第一比较电路113，所述欠压检测装置包括第一开关Q18和第二比较电路123，所述过压检测装置包括第二开关Q19和第三比较电路133；其中，所述第一比较电路113的第一输入端输入第一基准电压112，所述第二比较电路123的第一输入端输入第二基准电压122，所述第三比较电路133的第一输入端输入第三基准电压132，所述第一比较电路的第二输入端输入电源电压111，所述第一比较电路113的输出端分别与所述第一开关Q18和所述第二开关Q19的控制端相连，所述第一开关Q18及所述电源电压111分别与所述第二比较电路123的第二输入端相连，所述第二开关Q19及所述电源电压111分别与所述第三比较电路133的第二输入端相连；所述第二比较电路123的输出端和所述第三比较电路133的输出端分别与所述控制器141的输入端相连，所述控制器输出电源使能信号142。

根据电源检测设备的结构可知，电源检测装置110、欠压检测装置120、过压检测装置130和控制器140的输出分别为高电平或者低电平中的一种，高电平和低电平互为相反的电平。

本实施例利用该电源检测设备检测两个电源电压的原理是：一个电源电压相对较高，例如可以是24V，另一个电源电压相对较低，例如可以是12V，而第一比较电路的第一输入端接入的第一基准电压可以取两个电源电压的中间值，例如可以是17V。将24V的电源电压连接到第一比较电路的第二输入端时，第一比较电路输出高电平，第一开关与第二开关都接通，将12V的电源电压连接到第一比较电路的第二输入端时，第一比较电路输出低电平，第一开关与第二开关都断开。利用第一比较电路输出电平的高低或者第一开关与第二开关的接通与断开区分两种电源电压。本领域技术人员可以理解的是，通过对电路中各组件的参数的设置，输入较高的电源电压时，第一比较电路的输出也可以是低电平，输入较低的电源电压时，第一比较电路的输出也可以是高电平，在第一比较电路输出高电平时第一开关与第二开关的状态也可以是断开，在第一比较电路输出低电平时第一开关与第二开关的状态也可以是接通。

以电源电压为12V为例说明电源检测设备的过欠压检测原理：在电源电压的正常值为12V时第一开关与第二开关都断开，第二比较电路的第一输入端连接的第二基准电压例如可以是16V，第三比较电路的第一输入端连接的第三基准电压例如可以是9V，这样第二比较电路和第三比较电路就可以对电源电压小于9V，位于9～16V之间及大于16V三种情况输出不同的电平，控制器根据第二比较电路和第三比较电路的输出来输出高电平或低电平，例如第二比较电路与第三比较电路输出相同的电平时，控制器输出高电平来表示电源电压正常，第二比较电路与第三比较电路输出相反的电平时，控制器输出低电平来表示电源电压异常。

例如电源电压的正常值取24V时，第一开关与第二开关都接通，在第二基准电压与第三基准电压都不变的情况下，因为第一开关与第二开关的接通，使得第二比较电路的第二输入端与第三比较电路的第二输入端接收到的电压缩减了一半，如此同样的电路还可以用于24V电源电压的过欠压检测。

电源检测装置用于识别电源电压，欠压检测装置与过压检测装置一起检测电源电压是否有过欠压，控制器用于输出电源使能信号。

本实用新型实施例通过电源检测装置对电源电压的识别以及欠压检测装置、过压检测装置及控制器的配合使得该电源检测设备能同时适用于两种额定值的电源的过欠压检测。

实施例二

图2是本实用新型实施例二提供的电源检测设备的电路结构示意图，实施例二以上述实施例为基础，进行了优化，本实施例中第一比较电路包括但不限于第一比较器U1、第一电阻R166、第二电阻R168、第三电阻R167和第四电阻R169，第一开关及第二开关例如可以分别为MOS管，第二比较电路包括但不限于第二比较器U2、第五电阻R117、第六电阻R115、第七电阻R121、第八电阻R116和第九电阻R122，第三比较电路包括但不限于第三比较器U3、第十电阻R154、第十一电阻R151、第十二电阻R156、第十三电阻R152及第十四电阻R157，第二比较电路或第三比较电路中的任一个包含反相器，该反相器可以是MOS管，通过该反相器使得第二比较电路与第三比较电路的输出反相，即第二比较电路输出高电平时，第三比较电路输出低电平；反之，第二比较电路输出低电平时，第三比较电路输出高电平。

相应的，本实施例的电源检测设备中各部分的结构如下：所述第一比较电路包括第一比较器U1、第一电阻R166、第二电阻R168、第三电阻R167和第四电阻R169，所述第一电阻的一端与所述第二电阻的一端相连，所述第三电阻的一端与所述第四电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端输入所述电源电压VCC0，所述第三电阻的另一端输入所述第一基准电压VCC1，所述第二电阻和所述第四电阻的另一端分别接地GND。

进一步地，所述第一开关Q18为MOS管，所述第二开关Q19为MOS管。

所述第一开关Q18的控制端为栅极，所述第二比较电路123包括第二比较器U2、第五电阻R117、第六电阻R115、第七电阻R121、第八电阻R116和第九电阻R122，所述第八电阻R116与所述第九电阻R122的一端相连后连接到所述第二比较器U2的第一输入端，所述第五电阻R117的一端、第六电阻R115的一端和第七电阻R121的一端相连后连接到所述第二比较器U2的第二输入端，所述第五电阻R117的另一端与所述第一开关Q18的漏极相连，所述第六电阻R115的另一端输入所述电源电压，所述第八电阻R116的另一端接入所述第二基准电压，所述第七电阻R121的另一端、所述第一开关Q18的源极和所述第九电阻R122的另一端分别接地。

所述第二开关Q19的控制端为栅极，所述第三比较电路133包括第三比较器U3、第十电阻R154、第十一电阻R151、第十二电阻R156、第十三电阻R152及第十四电阻R157，所述第十三电阻R152及所述第十四电阻R157的一端相连后连接到所述第三比较器U3的第一输入端，所述第十电阻R154、所述第十一电阻R151及所述第十二电阻R156的一端相连后连接到所述第三比较器U3的第二输入端，所述第十电阻R154的另一端与所述第二开关Q19的漏极相连，所述第十一电阻R151的另一端输入所述电源电压，所述第十三电阻R152的另一端接入所述第三基准电压，所述第十二电阻R156的另一端、所述第二开关Q19的源极与所述第十四电阻R157的另一端分别接地。

所述第二比较电路还包括第一反相器Q17，所述第一反相器的输入端连接到所述第二比较器的输出端，所述第一反相器的输出端作为所述第二比较电路的输出；可选地，所述第一反相器为MOS管。或者，第三比较电路中还包括第二反相器，所述第二反相器的输入端连接到所述第三比较器的输出端，所述第二反相器的输出端作为所述第三比较电路的输出；可选地，所述第二反相器为MOS管。

在本实施例中，控制器为常见的两输入端“与”逻辑电路，例如在控制器140中第四基准电压VCC4经电阻R114连接到二极管D12的正极和二极管D14的正极，二极管D12的负极及二极管D14的负极作为控制器的两个输入端，上述两个二极管的正极连接在一起作为控制器的输出端142。

在本实施例中，为便于说明电路原理，假设待检测的两种电源电压的额定值分别为12V和24V，即VCC0指的是额定值为12V和24V的电源电压，假设第一基准电压VCC1接的是17V的电压，假设第二基准电压接的是16V的电压，假设第三基准电压接的是9V的电压。本领域的技术人员可以理解的是，电源电压还可以是其他两种额定值不同的电源，第一基准电压、第二基准电压及第三基准电压可以根据电源电压的额定值作适应性的修改。

当电源电压VCC0接的是额定值为12V的电源电压时，第一比较器U1输出低电平，第一开关Q18与第二开关Q19都断开，第五电阻R117与第十电阻R154不起作用。当电源电压低于9V时，第三比较器U3输出低电平，第二比较器U2输出的低电平在经反相器Q17之后变为高电平，第三比较器输出的低电平及反相器输出的高电平在经过控制器的“与”逻辑运算后142输出低电平。当电源电压在9～16V之间时，第三比较器U3输出高电平，第二比较器U2输出的低电平在经过反相器Q17之后变为高电平，第三比较器输出的高电平及反相器输出的高电平在经过控制器的“与”逻辑运算后142输出高电平。当电源电压高于16V时，第三比较器U3输出高电平，第二比较器U2输出的高电平在经过反相器Q17之后变为低电平，第三比较器输出的高电平及反相器输出的低电平在经过控制器的“与”逻辑运算后142输出低电平。

综上，在本实施例中，当电源电压在9～16V之间也即为正常范围时，控制器的输出端142为高电平，当电源电压低于9V或高于16V时，控制器的输出端142为低电平。当有过欠压发生时可根据反相器的输出或者第三比较电路的输出端判断具体是欠压还是过压。例如当有过欠压发生时，当第三比较电路输出高电平就表示过压，当第三比较电路输出低电平就表示欠压。

当电源电压VCC0接的是额定值为24V的电源电压时，第一比较器U1输出高电平，第一开关Q18与第二开关Q19都接通，此时第五电阻R117与第七电阻R121并联，第十电阻R154与第十二电阻R156并联。因为并联了第五电阻R117和第十电阻R154，使得在第二比较器的第二输入端以及第三比较器的第二输入端上24V电源电压的分压比例是12V电源电压分压比例的一半。在第二基准电压和第三基准电压不变的情况下，同样可以利用控制器和第三比较器的输出判断额定值为24V的电源电压是正常、过压还是欠压。对于额定值为24V的电源电压来说，低于18V为欠压，高于32V为过压。

本领域技术人员可以理解的是，上述反相器Q17还可以由接在第二比较器后面改为接在第三比较器后面。与电路更改之前相比，在输入相同的电源电压时，欠压检测装置与过压检测装置都输出相反的电平。此时同样可以依据控制器和第三比较器的输出判断电源电压是正常、过压还是欠压。

本实施例通过电源检测装置初步识别两种电源电压，并通过欠压检测装置、过压检测装置及控制器进一步判断电源电压是正常、过压还是欠压。

实施例三

图3是本实用新型实施例三提供的车载影音系统结构示意图。该车载影音系统由电源410、电源开关420、电源检测设备430及车载影音装置440构成。在电源检测设备初步识别电源电压的大致范围后，由电源检测设备的输出的电源使能信号控制电源开关的切换，例如电源电压大于车载影音装置的工作电压时，电源开关将电源连接到分压电路。在电源检测设备进一步判断电源电压是正常、过压还是欠压后，电源检测设备控制电源开关是接通还是断开。

本实施例通过电源检测设备对电源的检测以及对电源开关的控制，保证了车载影音装置的正常供电，防止因电源过压而烧坏车载影音装置，也防止因电源欠压使得车载影音装置不能正常工作。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电源检测设备，其特征在于，包括电源检测装置(110)、欠压检测装置(120)、过压检测装置(130)和控制器(140)，所述电源检测装置(110)包括第一比较电路(113)，所述欠压检测装置(120)包括第一开关(Q18)和第二比较电路(123)，所述过压检测装置(130)包括第二开关(Q19)和第三比较电路(133)；

其中，所述第一比较电路(113)的第一输入端输入第一基准电压，所述第二比较电路(123)的第一输入端输入第二基准电压，所述第三比较电路(133)的第一输入端输入第三基准电压，所述第一比较电路(113)的第二输入端输入电源电压，所述第一比较电路(113)的输出端分别与所述第一开关(Q18)和所述第二开关(Q19)的控制端相连，所述第一开关(Q18)及所述电源电压分别与所述第二比较电路(123)的第二输入端相连，所述第二开关(Q19)及所述电源电压分别与所述第三比较电路(133)的第二输入端相连；所述第二比较电路(123)的输出端和所述第三比较电路(133)的输出端分别与所述控制器(140)的输入端相连，所述控制器(140)输出电源使能信号。

2.根据权利要求1所述的电源检测设备，其特征在于，所述第一比较电路(113)包括第一比较器(U1)、第一电阻(R166)、第二电阻(R168)、第三电阻(R167)和第四电阻(R169)，所述第一电阻(R166)的一端与所述第二电阻(R168)的一端相连，所述第三电阻(R167)的一端与所述第四电阻(R169)的一端相连，所述第一电阻(R166)的另一端输入所述电源电压，所述第三电阻(R167)的另一端输入所述第一基准电压，所述第二电阻(R168)和所述第四电阻(R169)的另一端分别接地。

3.根据权利要求1所述的电源检测设备，其特征在于，所述第一开关(Q18)为MOS管，所述第二开关(Q19)为MOS管。

4.根据权利要求3所述的电源检测设备，其特征在于，所述第一开关(Q18)的控制端为栅极，所述第二比较电路(123)包括第二比较器(U2)、第五电阻(R117)、第六电阻(R115)、第七电阻(R121)、第八电阻(R116)和第九电阻(R122)，所述第八电阻(R116)与所述第九电阻(R122)的一端相连后连接到所述第二比较器(U2)的第一输入端，所述第五电阻(R117)的一端、第六电阻(R115)的一端和第七电阻(R121)的一端相连后连接到所述第二比较器(U2)的第二输入端，所述第五电阻(R117)的另一端与所述第一开关(Q18)的漏极相连，所述第六电阻(R115)的另一端输入所述电源电压，所述第八电阻(R116)的另一端接入所述第二基准电压，所述第七电阻(R121)的另一端、所述第一开关(Q18)的源极和所述第九电阻(R122)的另一端分别接地。

5.根据权利要求3所述的电源检测设备，其特征在于，所述第二开关(Q19)的控制端为栅极，所述第三比较电路(133)包括第三比较器(U3)、第十电阻(R154)、第十一电阻(R151)、第十二电阻(R156)、第十三电阻(R152)及第十四电阻(R157)，所述第十三电阻(R152)及所述第十四电阻(R157)的一端相连后连接到所述第三比较器(U3)的第一输入端，所述第十电阻(R154)、所述第十一电阻(R151)及所述第十二电阻(R156)的一端相连后连接到所述第三比较器(U3)的第二输入端，所述第十电阻(R154)的另一端与所述第二开关(Q19)的漏极相连，所述第十一电阻(R151)的另一端输入所述电源电压，所述第十三电阻(R152)的另一端接入所述第三基准电压，所述第十二电阻(R156)的另一端、所述第二开关(Q19)的源极与所述第十四电阻(R157)的另一端分别接地。

6.根据权利要求4所述的电源检测设备，其特征在于，所述第二比较电路(123)还包括第一反相器，所述第一反相器的输入端连接到所述第二比较器的输出端，所述第一反相器的输出端作为所述第二比较电路(123)的输出。

7.根据权利要求6所述的电源检测设备，其特征在于，所述第一反相器为MOS管。

8.根据权利要求5所述的电源检测设备，其特征在于，所述第三比较电路(133)还包括第二反相器，所述第二反相器的输入端连接到所述第三比较器的输出端，所述第二反相器的输出端作为所述第三比较电路(133)的输出。

9.根据权利要求8所述的电源检测设备，其特征在于，所述第二反相器为MOS管。

10.一种车载影音系统，其特征在于，包括电源、电源开关、如权利要求1至9任一项所述的电源检测设备和车载影音装置，所述车载影音装置的电源端通过所述电源开关与所述电源相连，所述电源开关的使能端与所述电源检测设备的输出端相连。