CN207853760U - 一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，包括车载蓄电池接入电路、主电源电路、辅助电源电路以及用于根据唤醒信号的接入状态，令电路处于导通状态或截止状态的信号输入电路，所述车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路分别与主电源电路的电源输入端及使能输入端连接，所述车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路与辅助电源电路的电源输入端连接。通过使用本实用新型的电源电路，其能保证安全可靠性的基础上，还能具有结构简单、易于实现且降低成本的优点。本实用新型作为一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源可广泛应用于电源电路技术领域中。

Description

一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源

技术领域

本实用新型涉及电源电路技术，尤其涉及一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源电路。

背景技术

目前，电动汽车中电机控制器主控板的低压电源方案主要分为单电源和双电源。当采用单电源方案时，若电源出现故障则会导致电动汽车失去动力控制，从而造成严重的安全事故，因此，单电源并不满足功能安全性要求。而双电源方案则解决了单电源方案的缺陷，满足功能安全性要求，但成本高且电路较为复杂。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低的针对电机控制器主控板的主辅低压电源。

本实用新型所采用的技术方案是：一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，包括车载蓄电池接入电路、主电源电路、辅助电源电路以及用于根据唤醒信号的接入状态，令电路处于导通状态或截止状态的信号输入电路，所述车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路分别与主电源电路的电源输入端及使能输入端连接，所述车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路与辅助电源电路的电源输入端连接。

进一步，所述信号输入电路包括第二电阻、第四电阻、第五电阻、三极管以及MOS管；

所述第四电阻的一端分别与第五电阻的一端以及三极管的基极连接，所述三极管的集电极与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与MOS管的栅极连接，所述MOS管的漏极与车载蓄电池接入电路的电源正极输出端连接，所述MOS管的源极分别与主电源电路的电源输入端、主电源电路的使能输入端及辅助电源电路的电源输入端连接；所述第五电阻的另一端及三极管的发射极均接车载蓄电池接入电路的电源负极输出端。

进一步，所述信号输入电路还包括第二二极管和第三二极管，所述第二二极管的负极和第三二极管的负极均与第四电阻的另一端连接。

进一步，所述信号输入电路还包括第一二极管和第一电阻，所述第一二极管的正极与车载蓄电池接入电路的电源正极输出端连接，所述第一二极管的负极分别与MOS管的漏极和第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接。

进一步，所述辅助电源电路包括第二线性稳压电源芯片，所述车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路与第二线性稳压电源芯片的电源输入端连接。

进一步，所述辅助电源电路还包括第七二极管，所述第二线性稳压电源芯片的输出端与第七二极管的正极连接。

进一步，所述主电源电路包括第一电源芯片以第一线性稳压电源芯片，所述车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路分别与第一电源芯片的电源输入端及使能输入端连接，所述第一电源芯片的输出端与第一线性稳压电源芯片的电源输入端连接。

进一步，所述主电源电路还包括第六二极管，所述第一线性稳压电源芯片的输出端与第六二极管的正极连接。

进一步，所述车载蓄电池接入电路包括双向TVS管、第一电感及第二电感，所述双向TVS管的一端与第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端作为车载蓄电池接入电路的电源正极输出端；所述双向TVS管的另一端与第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端作为车载蓄电池接入电路的电源负极输出端。

进一步，所述车载蓄电池接入电路还包括第三电容，所述第三电容的正极与第一电感的另一端连接，所述第三电容的负极与第二电感的另一端连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的电源电路包括车载蓄电池接入电路、主电源电路、辅助电源电路以及用于根据唤醒信号的接入状态，令电路处于导通状态或截止状态的信号输入电路，并且车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路分别与主电源电路的电源输入端及使能输入端连接，所述车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路与辅助电源电路的电源输入端连接，可见，本实用新型电源电路中的两路低压电源(主电源电路和辅助电源电路)均从蓄电池直接取电，主低压电源(主电源电路)用于驱动所有主控板低压负载(包含主控芯片)，保证全部功能正常运行，而辅助低压电源(辅助电源电路)则用于驱动主控芯片，这样当其中一路电源电路发生异常/故障时，本电源电路仍可以实现电动汽车的动力输出，从而避免因动力失控造成的安全隐患，这样通过使用本实用新型的电源电路，其能保证安全可靠性的基础上，还能具有结构简单、易于实现且降低成本的优点。

附图说明

图1是本实用新型一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源的结构框图；

图2是图1的一优选具体实施例电子电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，包括车载蓄电池接入电路101、主电源电路104、辅助电源电路103以及用于根据唤醒信号的接入状态，令电路处于导通状态或截止状态的信号输入电路102，所述车载蓄电池接入电路101的电源输出端经过信号输入电路102分别与主电源电路104的电源输入端及使能输入端连接，所述车载蓄电池接入电路101的电源输出端经过信号输入电路102与辅助电源电路103的电源输入端连接。

基于上述低压电源，其工作过程为：车载蓄电池接入电路101的输入端接入车载蓄电池；当信号输入电路102接收到唤醒信号后，电路处于导通状态，此时，车载蓄电池所输出的电源电压经车载蓄电池接入电路101和信号输入电路102后，输入至主电源电路104的电源输入端及使能输入端，以及辅助电源电路103的电源输入端，此时，主电源电路104和辅助电源电路103工作，其中，所述主电源电路104驱动所有主控板低压负载(包含主控芯片)，保证全部功能正常运行，而辅助电源电路103则驱动主控芯片。由此可见，通过使用本实用的电源电路，当其中一路电源电路发生异常/故障时，本电源电路仍可以实现电动汽车的动力输出，从而避免因动力失控造成的安全隐患，不仅解决了电源故障所带来的安全隐患，保证电路工作的安全可靠性，而且还具有降低成本、结构简单、易于实现等优点。

进一步作为本电源的优选实施方式，所述信号输入电路102包括第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5、三极管Q2以及MOS管Q1；

所述第四电阻R4的一端分别与第五电阻R5的一端以及三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极与第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端与MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的漏极与车载蓄电池接入电路101的电源正极输出端连接，所述MOS管Q1的源极分别与主电源电路104的电源输入端、主电源电路104的使能输入端及辅助电源电路103的电源输入端连接；所述第五电阻R5的另一端及三极管Q2的发射极均接车载蓄电池接入电路101的电源负极输出端。其中，车载蓄电池接入电路101的电源负极输出端接地。在本实施例中，所述第四电阻R4的另一端作为唤醒信号输入端，即第四电阻R4的另一端接入唤醒信号。可见，对于此信号输入电路102，当唤醒信号输入时，Q1，Q2导通，主电源电路104的电源输入端接入电源信号，主电源电路104的使能输入端接入使能信号，辅助电源电路103的电源输入端接入电源信号；当唤醒信号不输入时，Q1截止，主电源电路104和辅助电源电路103均不工作。可见，相较于采用处理器等其他复杂电路来实现，采用此结构来实现信号输入电路102，可达到电路进一步简化、成本低等效果，而且由于当唤醒信号输入时，主电源电路104和辅助电源电路103才通电，这样可达到节省环保的效果。

进一步作为本电源的优选实施方式，所述信号输入电路102还包括第二二极管D2和第三二极管D3，所述第二二极管D2的负极和第三二极管D3的负极均与第四电阻R4的另一端连接。在本实施例中，令第二二极管D2和第三二极管D3的负极均与R4的另一端连接，这样至少有一路信号作为唤醒信号接入便可，而且通过设置D2和D3，可达到两路信号接入时防信号互相干扰的效果。

进一步作为本电源的优选实施方式，所述信号输入电路102还包括第一二极管D1和第一电阻R1，所述第一二极管D1的正极与车载蓄电池接入电路101的电源正极输出端连接，所述第一二极管D1的负极分别与MOS管Q1的漏极和第一电阻R1的一端连接，所述第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端连接。通过设置D1和R1，可令电路的工作稳定性更高。

进一步作为本电源的优选实施方式，所述辅助电源电路103包括第二线性稳压电源芯片，所述车载蓄电池接入电路101的电源输出端经过信号输入电路102与第二线性稳压电源芯片的电源输入端连接。其中，所述第二线性稳压电源芯片采用功率较小的线性稳压电源芯片来实现便可，这样可进一步地降低电路所需的成本。

进一步作为本电源的优选实施方式，所述辅助电源电路103还包括第七二极管D7，所述第二线性稳压电源芯片的输出端与第七二极管D7的正极连接。在此实施例中，第七二极管D7的负极作为辅助电源电路103的输出端，与主控芯片的电源引脚连接。通过设置D7，可防止电流倒灌和干扰主电源电路输出电压，令电路工作的可靠稳定性更高。

进一步作为本电源的优选实施方式，所述主电源电路104包括第一电源芯片以第一线性稳压电源芯片，所述车载蓄电池接入电路101的电源输出端经过信号输入电路102分别与第一电源芯片的电源输入端及使能输入端连接，所述第一电源芯片的输出端与第一线性稳压电源芯片的电源输入端连接。采用此结构来实现主电源电路104，可进一步地简化电路，并且降低成本以及提高电路集成度。

进一步作为本电源的优选实施方式，所述主电源电路104还包括第六二极管D6，所述第一线性稳压电源芯片的输出端与第六二极管D6的正极连接。通过设置D6，可防止电流倒灌和干扰辅助电源电路输出电压，令电路工作的可靠稳定性更高。

进一步作为本电源的优选实施方式，所述车载蓄电池接入电路101包括双向TVS管TVS1、第一电感L1及第二电感L2，所述双向TVS管TVS1的一端与第一电感L1的一端连接，所述第一电感L1的另一端作为车载蓄电池接入电路101的电源正极输出端；所述双向TVS管TVS1的另一端与第二电感L2的一端连接，所述第二电感L2的另一端作为车载蓄电池接入电路101的电源负极输出端。采用此结构来实现车载蓄电池接入电路101，可提高电源接入时的安全性和可靠性。

进一步作为本电源的优选实施方式，所述车载蓄电池接入电路101还包括第三电容C3，所述第三电容C3的正极与第一电感L1的另一端连接，所述第三电容C3的负极与第二电感L2的另一端连接。设置C3，对接入的电源信号进行滤波，减少干扰。

以下结合最优实施例来对本实用新型的低压电源电路进行进一步阐述。

如图2所示，一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源包括车载蓄电池接入电路201、主电源电路204、辅助电源电路203以及用于根据唤醒信号的接入状态，令电路处于导通状态或截止状态的信号输入电路202。

对于上述四部分电路，其具体阐述如下所示。

①、车载蓄电池接入电路201

所述车载蓄电池接入电路201包括双向TVS管TVS1、第一电感L1、第二电感L2及第三电容C3，所述双向TVS管TVS1的一端与第一电感L1的一端连接，所述第一电感L1的另一端作为车载蓄电池接入电路201的电源正极输出端，并与C3的正极连接；所述双向TVS管TVS1的另一端与第二电感L2的一端连接，所述第二电感L2的另一端作为车载蓄电池接入电路201的电源负极输出端，并与C3的负极连接。

具体地，对于所述车载蓄电池接入电路201，其KL30和KL31接车载蓄电池的正负极，为电机控制器提供+12V低压电源。

②、信号输入电路202

所述信号输入电路202包括第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5、三极管Q2、MOS管Q1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一二极管D1和第一电阻R1；

所述第四电阻R4的一端分别与第五电阻R5的一端以及三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极与第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端与MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的漏极与车载蓄电池接入电路201的电源正极输出端(即L1的另一端)连接，所述MOS管Q1的源极分别与主电源电路204的电源输入端、主电源电路204的使能输入端及辅助电源电路203的电源输入端连接；所述第五电阻R5的另一端及三极管Q2的发射极均接车载蓄电池接入电路201的电源负极输出端(即L2的另一端)；所述第二二极管D2的负极和第三二极管D3的负极均与第四电阻R4的另一端连接；所述第一二极管D1的正极与车载蓄电池接入电路201的电源正极输出端连接，所述第一二极管D1的负极分别与MOS管Q1的漏极和第一电阻R1的一端连接，所述第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端连接。

具体地，信号输入电路202实质为电源芯片供电和使能信号输入电路，其中，KL15和CAN_INH分别接入汽车RUN信号(相当于第一唤醒信号)和CAN唤醒信号(相当于第二唤醒信号)；将这两种信号并联，这可保证有一个或两个信号输入时，Q1和Q2导通，进而蓄电池+12V电源输入到第一电源芯片U1的VIN引脚、EN引脚及第二线性稳压电源芯片U2的VIN引脚，此时，电源芯片启动，主控芯片得电正常工作。D2和D3防止KL15与CAN_INH信号间相互干扰。

③、辅助电源电路203

所述辅助电源电路203包括第二线性稳压电源芯片U2和第七二极管D7，所述第二线性稳压电源芯片U2的输出端与第七二极管D7的正极连接。

具体地，本实施例中的辅助电源电路203采用了一个功率较小的线性稳压电源芯片U2直接从车载蓄电池+12V电源取电，经过电压转换和稳压后输出电压VCC1，通过二极管D7输入到主控芯片的电源引脚。此实施例采用较低成本和功耗的线性稳压电源芯片U2来实现，既实现了电机控制器主控芯片的两路供电，也可大大降低了全部模块双电源供电的高成本。

④、主电源电路204

所述主电源电路204包括第一电源芯片U1、第一线性稳压电源芯片U3及第六二极管D6，所述第一电源芯片U1的输出端与第一线性稳压电源芯片U3的电源输入端连接，所述第一线性稳压电源芯片U3的输出端与第六二极管D6的正极连接。

具体地，在本实施例中，采用了具有较强的带负载能力的电源芯片U1来实现，这可以配电给各模块，其中一路为主控芯片供电的电源芯片U3，其输出电压VCC2经过D6后输入到主控芯片的供电引脚，也就是说，主电源电路204中的U1为主控板上的其它低压负载供电，而U3所输出的电压为主控芯片供电。

由上述可得，本实施例的电路通过电源芯片U1(芯片型号优选为LM5088QMHX-1)、U2(芯片型号优选为TL2575HV-33QKTTRQ1)、U3(芯片型号优选为TL2575HV-33QKTTRQ1)组成两路电源给主控芯片供电；其中，U1和U3及其外围电路组成电机控制器主控芯片的主电源电路，U2及其外围电路组成主控芯片的辅助电源电路，此两路电源输入均为电池蓄电池+12V电压，输出均为主控芯片的供电电压；而且，两路电源输出端各接一个肖特基二极管D6和D7，以防反和防止两路电源互相干扰。可见，当任何一路发生故障时，主控芯片供电都不会受到影响，保证PWM信号的持续输出和电动汽车的动力不失去控制，在保证工作安全可靠稳定性的同时，令电路更为简单以及大大降低电路的成本，利于后续的广泛推广及应用。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，其特征在于，包括车载蓄电池接入电路、主电源电路、辅助电源电路以及用于根据唤醒信号的接入状态，令电路处于导通状态或截止状态的信号输入电路，所述车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路分别与主电源电路的电源输入端及使能输入端连接，所述车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路与辅助电源电路的电源输入端连接。

2.根据权利要求1所述一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，其特征在于，所述信号输入电路包括第二电阻、第四电阻、第五电阻、三极管以及MOS管；

所述第四电阻的一端分别与第五电阻的一端以及三极管的基极连接，所述三极管的集电极与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与MOS管的栅极连接，所述MOS管的漏极与车载蓄电池接入电路的电源正极输出端连接，所述MOS管的源极分别与主电源电路的电源输入端、主电源电路的使能输入端及辅助电源电路的电源输入端连接；所述第五电阻的另一端及三极管的发射极均接车载蓄电池接入电路的电源负极输出端。

3.根据权利要求2所述一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，其特征在于，所述信号输入电路还包括第二二极管和第三二极管，所述第二二极管的负极和第三二极管的负极均与第四电阻的另一端连接。

4.根据权利要求2所述一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，其特征在于，所述信号输入电路还包括第一二极管和第一电阻，所述第一二极管的正极与车载蓄电池接入电路的电源正极输出端连接，所述第一二极管的负极分别与MOS管的漏极和第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，其特征在于，所述辅助电源电路包括第二线性稳压电源芯片，所述车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路与第二线性稳压电源芯片的电源输入端连接。

6.根据权利要求5所述一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，其特征在于，所述辅助电源电路还包括第七二极管，所述第二线性稳压电源芯片的输出端与第七二极管的正极连接。

7.根据权利要求1-4任一项所述一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，其特征在于，所述主电源电路包括第一电源芯片以第一线性稳压电源芯片，所述车载蓄电池接入电路的电源输出端经过信号输入电路分别与第一电源芯片的电源输入端及使能输入端连接，所述第一电源芯片的输出端与第一线性稳压电源芯片的电源输入端连接。

8.根据权利要求7所述一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，其特征在于，所述主电源电路还包括第六二极管，所述第一线性稳压电源芯片的输出端与第六二极管的正极连接。

9.根据权利要求1-4任一项所述一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，其特征在于，所述车载蓄电池接入电路包括双向TVS管、第一电感及第二电感，所述双向TVS管的一端与第一电感的一端连接，所述第一电感的另一端作为车载蓄电池接入电路的电源正极输出端；所述双向TVS管的另一端与第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端作为车载蓄电池接入电路的电源负极输出端。

10.根据权利要求9所述一种针对电机控制器主控板的主辅低压电源，其特征在于，所述车载蓄电池接入电路还包括第三电容，所述第三电容的正极与第一电感的另一端连接，所述第三电容的负极与第二电感的另一端连接。