CN207908960U - 一种兼容12v和24v汽车供电系统的模拟负载电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，其特征在于：包括单片机，以及切换电路：分别连接单片机和模拟负载系统单元，其中所述模拟负载系统单元包括均连接切换电路的多个模拟负载系统；供电电压检测电路：连接在供电电源和单片机之间，用于检测供电电源电压并将检测信号传输至所述单片机。本实用新型可以实现根据不同供电电源自动切换模拟负载系统的功能，避免了多套模拟负载系统的更换与交叉使用，便于新能源汽车控制器的测试与验证；本实用新型兼容12V和24V供电电压系统，设置稳压电路保证电路稳定可靠性，且通过供电电压检测电路判断当前电压值以配合完成不同模拟负载系统的切换，设计合理。

Description

一种兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车控制器测试技术领域，特别涉及一种适用于模拟不同供电系统的控制器负载电流，具体而言，是一种兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路。

背景技术

模拟负载电路是新能源汽车控制器验证的重要设备，在控制器的开发验证过程中，需要模拟负载支持汽车控制器的工作，为了缩短开发周期，减少开发成本，需要设计控制器的模拟负载电路。目前整车厂的控制器均包含不同的低压供电系统测试不同的模拟负载，成本较高。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，可实现不同系统之间的切换。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，包括单片机，以及

切换电路：分别连接单片机和模拟负载系统单元，其中所述模拟负载系统单元包括均连接切换电路的12V模拟负载系统和24V模拟负载系统；

供电电压检测电路：连接在供电电源和单片机之间，用于检测供电电源电压并将检测信号传输至所述单片机。

进一步的，上述兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路中：还包括稳压电路，以使所述供电电源通过稳压电路分别连接所述单片机以及切换电路。

进一步的，上述兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路中：所述切换电路包括三极管和继电器；其中三极管的基极连接单片机的输出引脚，集电极连接所述继电器的线圈，发射极接地；所述继电器的两组开关分别连接所述12V模拟负载系统和24V模拟负载系统，且其中一组开关连接有线束。

进一步的，上述兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路中：所述继电器的线圈两端连接有续流二极管。

进一步的，上述兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路中：所述供电电压检测电路包括：分压电阻、限流电阻以及第一滤波电容；所述供电电源输出端通过分压电阻连接限流电阻后再连接至所述单片机的采集引脚，其中所述限流电阻与单片机之间的线路上设有所述第一滤波电容。

进一步的，上述兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路中：所述稳压电路包括：依次串联在供电电源输出端的保险管和防反二极管，储能电容和第二滤波电容并联后串接在所述防反二极管与第一电压转换器输入端之间，第一电压转换器的的输出端分别连接第二电压转换器的输入端以及所述继电器线圈，第二电压转换器输出端连接至所述单片机输入引脚。

进一步的，上述兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路中：第一电压转换器输出端与继电器线圈之间以及第二电压转换器输出端与单片机之间的线路上均设有滤波电容。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型可以实现根据不同供电电源自动切换模拟负载系统的功能，避免了多套模拟负载系统的更换与交叉使用，便于新能源汽车控制器的测试与验证；

本实用新型兼容12V和24V供电电压系统，设置稳压电路保证电路稳定可靠性，且通过供电电压检测电路判断当前电压值以配合完成不同模拟负载系统的切换，设计合理。

附图说明

图1是本实用新型提供的兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路的电路原理图；

图中：

E.供电电源，F1.保险管，D1.防反二极管，C1.储能电容，C2.第二滤波电容，R1.分压电阻，R2.分压电阻，R3.限流电阻，C3.第一滤波电容，U1.第一电压转换器，C4.第三滤波电容，U2.第二电压转换器，C5.第四滤波电容，U3.单片机，Q1.三极管，Km.继电器线圈，K1.开关触点，K2.开关触点，D2.续流二极管，Load1.12V模拟负载系统，Load2.24V模拟负载系统；L.线束，P.汽车控制器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。

如图1所示，一种兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，包括单片机U3，以及

切换电路：分别连接单片机U3和模拟负载系统单元，其中所述模拟负载系统单元包括均连接切换电路的12V模拟负载系统Load1和12V模拟负载系统Load2；

供电电压检测电路：连接在供电电源E和单片机U3之间，用于检测供电电源E电压并将检测信号传输至所述单片机U3；

稳压电路，用于使所述供电电源E通过稳压电路分别连接所述单片机U3以及切换电路。

具体的，所述切换电路包括三极管Q1和继电器；其中三极管Q1的基极连接单片机U3的输出引脚，集电极连接所述继电器线圈Km，发射极接地，其中继电器的线圈Km两端连接有续流二极管D2；所述继电器的两组开关触点(K1、K2)分别连接所述12V模拟负载系统Load1和12V模拟负载系统Load2，且其中一组开关连接有线束；本实施例中继电器其中一组开关触点K1上连接的12V模拟负载系统Load1，且该组触点通过线束L连接汽车控制器P；单片机U3采集供电电源E电压后，自主判断当前系统属于12V还是24V，若判断出当前供电电源E电压为12V，则单片机U3向三极管Q1的基极发出持续低电平，三极管Q1不导通，继电器线圈Km不上电，继电器开关侧则保持现有状态，汽车控制器P通过线束L连接12V模拟负载系统；若判断出当前供电电源E为24V，则单片机U3向三极管Q1的基极发出持续高电平，三极管Q1导通，继电器线圈Km上电，开关侧切换到另一组开关触点K2处，汽车控制器P通过线束L连接24V模拟负载系统Load2，以此完成12V、24V系统之间的切换，保证适用于汽车控制器不同供电系统之间不同的测试需求。

负责采集供电电源E电压并传输至单片机U3的所述供电电压检测电路包括：分压电阻(R1,R2)、限流电阻R3以及第一滤波电容C3；两分压电阻(R1,R2)串联后一端接供电电源E，一端接地；限流电阻R3一端连接在该两分压电阻(R1,R2)之间的串联节点上，一端连接至单片机U3的AD采集引脚，且该限流电阻R3与单片机U3之间设置第一滤波电容C3。分压电阻(R1,R2)对供电电源E提供的供电电压进行成比例的缩小后，经过限流电阻R3的限流，最后经滤波电容滤除信号上的高频干扰后进入单片机U3的AD采集引脚，单片机U3根据当前采集的电压值判断当前系统电压为12V还是24V，继而控制切换电路动作。

本实施例中，分压电阻可以将供电电源降低十分之一，保证电源电压不超过单片机U3端口所能承受的电压。

本实用新型中，所述供电电源E为切换电路和单片机U3等供电，其中供电电源E通过稳压电路连接至切换电路和单片机U3，保证电路的稳定性。所述稳压电路包括：依次串联在供电电源E输出端的保险管F1和防反二极管D1，储能电容C1和第二滤波电容C2并联后串接在所述防反二极管D1与第一电压转换器U1输入端之间，第一电压转换器U1的的输出端分别连接第二电压转换器U2的输入端以及所述继电器线圈Km，第二电压转换器U2输出端连接至所述单片机U3输入引脚。其中第一电压转换器U1输出端与继电器线圈Km之间以及第二电压转换器U2输出端与单片机U3之间的线路上分别设有第三滤波电容C4和第四滤波电容C5。供电电源E输出电流，经过保险管F1，可以防止电路中电流过大烧毁元器件，然后经过储能电容C1，保持电源稳定性，防止后端用电量过大导致供电电源下降的情况出现；第二滤波电容C2用于滤除供电电源E中的高频干扰信号；第一电压转换器U1将接收到的输入电压转换为5V，供继电器线圈侧使用；第二电压转换器U2将第一电压转换器U1输出的5V电压转换为3.3V,用于给单片机U3提供电源；第三滤波电容C4和第四滤波电容C5可以吸收电源的波动，保证模拟负载电路的稳压控制。

本实施例中，电源网络保险管F1需要承受耐压32V、通流量9A以上，防反二极管D1能够承受反向200V的电压，保证电源接反情况下电路的保护；第一电压转换器U1可以承受-42V到45V的输入，转换为5V±0.1V，保证了电源转换的稳定；第二电压转换器U2将5V转换为3.3V，以提供给单片机U3供电，单片机U3输出驱动信号给三极管Q1；继电器的额定电压为5V，继电器导通后额定电流为21.1mA，继电器的次级端能够承受1A的电流，可以满足不同负载系统之间的切换。

本实用新型模拟负载电路兼容12V和24V系统，通过供电电压检测电路和切换电路实现不同供电系统模拟负载自动切换功能，避免了多套系统的更换与交叉使用，便于新能源汽车控制器的测试与验证。

并且在切换电路中，单片机根据不同的电压范围发出相应的控制信号给三极管Q1，通过控制三极管Q1的导通与关断，使继电器的线圈Km上电与下电，从而使汽车控制器连接不同的负载系统，电路设计简单合理，达到减低成本的目的，利于缩短模拟负载开发周期，保证汽车控制器开发与验证的可靠性

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，其特征在于：包括单片机，以及

切换电路：分别连接单片机和模拟负载系统单元，其中所述模拟负载系统单元包括均连接切换电路的多个模拟负载系统；

供电电压检测电路：连接在供电电源和单片机之间，用于检测供电电源电压并将检测信号传输至所述单片机。

2.根据权利要求1所述的兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，其特征在于：还包括稳压电路，以使所述供电电源通过稳压电路分别连接所述单片机以及切换电路。

3.根据权利要求2所述的兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，其特征在于：所述多个模拟负载系统包括12V模拟负载系统和24V模拟负载系统。

4.根据权利要求3所述的兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，其特征在于：所述切换电路包括三极管和继电器；其中三极管的基极连接单片机的输出引脚，集电极连接所述继电器的线圈，发射极接地；所述继电器的两组开关触点分别连接所述12V模拟负载系统和24V模拟负载系统，且其中一组开关触点连接有线束用以连接汽车控制器。

5.根据权利要求4所述的兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，其特征在于：所述继电器的线圈两端连接有续流二极管。

6.根据权利要求4所述的兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，其特征在于：所述供电电压检测电路包括：分压电阻、限流电阻以及第一滤波电容；所述供电电源输出端通过分压电阻连接限流电阻后再连接至所述单片机的采集引脚，其中所述限流电阻与单片机之间的线路上设有所述第一滤波电容。

7.根据权利要求4所述的兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，其特征在于：所述稳压电路包括：依次串联在供电电源输出端的保险管和防反二极管，储能电容和第二滤波电容并联后串接在所述防反二极管与第一电压转换器输入端之间，第一电压转换器的的输出端分别连接第二电压转换器的输入端以及所述继电器线圈，第二电压转换器输出端连接至所述单片机输入引脚。

8.根据权利要求7所述的兼容12V和24V汽车供电系统的模拟负载电路，其特征在于：第一电压转换器输出端与继电器线圈之间以及第二电压转换器输出端与单片机之间的线路上分别设有第三滤波电容和第四滤波电容。