CN208334487U - 一种汽车电源电压跌落检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车电源电压跌落检测电路，包括电压检测与比较单元、反向放大单元和反馈回路，电压检测与比较单元用于将需要检测的汽车电源电压与汽车多媒体产品自带的线性稳压器输出的稳定电压进行比较，检测汽车电源电压是否达到低压阈值，并在达到低压阈值时输出电压信号，反向放大单元用于将电压检测与比较单元输出的电压信号进行放大，并使整个检测电路的输出信号发生反向，反馈回路将反向放大单元与电压检测与比较单元进行连接，形成正反馈，以控制整个检测电路的工作状态发生翻转。本申请提供的汽车电源电压跌落检测电路，具有响应迅速、误差较小和静态功耗低的特点。

Description

一种汽车电源电压跌落检测电路

技术领域

本实用新型涉及汽车供电电源技术领域，具体涉及一种汽车电源电压跌落检测电路。

背景技术

由于汽车供电电源系统负载情况复杂，受到车内感性、容性负载及发电机等电器影响，其供电电源电压具有较大的瞬时或长时波动。而嵌入式系统供电需要一个相对稳定的电源系统，如电源异常较大波动时，需要立即检测以通知控制系统做出相应的应对处理措施，避免出现数据丢失、死机等异常情况产生。目前，对于汽车供电电源的检测通常使用微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)内部的模数转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)进行实现，或者使用电压比较器IC电路实现。但是，本实用新型的发明人经过研究发现，使用微控制单元内部的模数转换器检测，存在检测周期较长，反应不够迅速，在某些快速跌落时可能检测不到，并且在休眠状态会增大电流消耗；而使用电压比较器IC电路检测，存在静态电流消耗和芯片耐压等问题。

实用新型内容

针对现有技术使用微控制单元内部的模数转换器和电压比较器IC电路，实现汽车电源电压检测存在的技术问题，本实用新型提供一种汽车电源电压跌落检测电路，该电路具有响应迅速、误差较小和静态功耗低的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种汽车电源电压跌落检测电路，包括电压检测与比较单元、反向放大单元和反馈回路；所述电压检测与比较单元用于将需要检测的汽车电源电压与汽车多媒体产品自带的线性稳压器输出的稳定电压进行比较，检测汽车电源电压是否达到低压阈值，并在达到低压阈值时输出电压信号；所述反向放大单元用于将电压检测与比较单元输出的电压信号进行放大，并使整个检测电路的输出信号发生反向；所述反馈回路将反向放大单元与电压检测与比较单元进行连接，形成正反馈，以控制整个检测电路的工作状态发生翻转。

与现有技术相比，本实用新型提供的汽车电源电压跌落检测电路，通过电压检测与比较单元将需要检测的汽车电源电压与汽车多媒体产品自带的线性稳压器输出的稳定电压进行比较，在汽车电源电压达到低压阈值时输出电压信号，反向放大单元对电压信号进行放大使整个检测电路的输出信号发生反向，反馈回路进行正反馈，使整个检测电路的工作状态发生翻转，检测电路输出电平信号到其它控制系统或MCU做出应对处理措施。因此，本电路具有响应迅速、误差较小和静态功耗低的特点。

进一步，所述电压检测与比较单元包括电阻R1、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电容C1和三极管Q1，所述电阻R1的一端与需要检测的汽车电源电压连接，另一端与电阻R3的一端、电容C1的一端和三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极和电容C1的另一端与线性稳压器输出的稳定电压连接，所述电阻R6的一端与三极管Q1的集电极连接，所述电阻R6的另一端与电阻R7的一端和反向放大单元连接，所述电阻R3和电阻R7的另一端接地。

进一步，所述反向放大单元包括电阻R2、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3和三极管Q2，所述电阻R2的一端与线性稳压器输出的稳定电压连接，另一端与三极管Q2的集电极和电阻R5的一端连接，所述三极管Q2的基极和电容C3的一端与电阻R6和电阻R7的串联节点连接，所述三极管Q2的发射极、电容C3的另一端和电容C2的一端均接地，所述电容C2和电阻R5的另一端作为整个检测电路的输出端口。

进一步，所述反馈回路为反馈电阻R4，所述反馈电阻R4的一端与三极管Q2的集电极连接，另一端与所述三极管Q1的基极连接。

附图说明

图1是本实用新型提供的汽车电源电压跌落检测电路原理框架图。

图2是本实用新型提供的汽车电源电压跌落检测电路结构示意图。

图中，1、电压检测与比较单元；2、反向放大单元；3、反馈回路。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1和图2所示，本实用新型提供一种汽车电源电压跌落检测电路，包括电压检测与比较单元1、反向放大单元2和反馈回路3；所述电压检测与比较单元1用于将需要检测的汽车电源电压VBAT与汽车多媒体产品自带的线性稳压器输出的稳定电压VDD进行比较，检测汽车电源电压VBAT是否达到低压阈值，并在达到低压阈值时输出电压信号；所述反向放大单元2用于将电压检测与比较单元1输出的电压信号进行放大，并使整个检测电路的输出信号发生反向；所述反馈回路3将反向放大单元2与电压检测与比较单元1进行连接，形成正反馈，以控制整个检测电路的工作状态发生翻转，避免出现临界状态。

与现有技术相比，本实用新型提供的汽车电源电压跌落检测电路，通过电压检测与比较单元将需要检测的汽车电源电压与汽车多媒体产品自带的线性稳压器输出的稳定电压进行比较，在汽车电源电压达到低压阈值时输出电压信号，反向放大单元对电压信号进行放大使整个检测电路的输出信号发生反向，反馈回路进行正反馈，使整个检测电路的工作状态发生翻转，检测电路输出电平信号到其它控制系统或MCU做出应对处理措施。因此，本电路具有响应迅速、误差较小和静态功耗低的特点。

作为具体实施例，请参考图2所示，所述电压检测与比较单元1包括电阻R1、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电容C1和三极管Q1，所述电阻R1的一端与需要检测的汽车电源电压VBAT连接，另一端与电阻R3的一端、电容C1的一端和三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极和电容C1的另一端与线性稳压器输出的稳定电压VDD连接，所述电阻R6的一端与三极管Q1的集电极连接，所述电阻R6的另一端与电阻R7的一端和反向放大单元连接，所述电阻R3和电阻R7的另一端接地。

作为具体实施例，请参考图2所示，所述反向放大单元2包括电阻R2、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3和三极管Q2，所述电阻R2的一端与线性稳压器输出的稳定电压VDD连接，另一端与三极管Q2的集电极和电阻R5的一端连接，所述三极管Q2的基极和电容C3的一端与电阻R6和电阻R7的串联节点连接，所述三极管Q2的发射极、电容C3的另一端和电容C2的一端均接地，所述电容C2和电阻R5的另一端作为整个检测电路的输出端口TO_MCU。

作为具体实施例，请参考图2所示，所述反馈回路3为反馈电阻R4，所述反馈电阻R4的一端与三极管Q2的集电极连接，另一端与所述三极管Q1的基极连接。

为了更好地对本申请提供的汽车电源电压跌落检测电路进行理解，以下将对该电路的工作原理进行介绍：

1、正常状态：输入的汽车电源电压VBAT经电阻R1和电阻R3分压，到达三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接于线性稳压器输出的稳定电压VDD上，稳定电压VDD假如为3.3V。当输入被检测的汽车电源电压VBAT正常时，三极管Q1发射极的电压比经电阻R1和电阻R3分压到达三极管Q1基极的电压低，三极管Q1的BE结反偏，三极管Q1截止，三极管Q2的基极电压为0V，三极管Q2截止，且由于电阻R2上接的作用，整个检测电路输出端口TO_MCU的输出为高电平信号。

2、电压跌落：当输入的汽车电源电压VBAT降低，使电阻R1和电阻R3分压后到达三极管Q1基极的电压下降，当电压下降至低于三极管Q1发射极电压约0.6V时，三极管Q1开始导通，三极管Q1集电极经电阻R6和电阻R7分压后到达三极管Q2的基极，使三极管Q2导通，三极管Q2导通后其放大后的集电极电压开始下降，此时下降的电压经电阻R4反馈到三极管Q1的基极，使三极管Q1的基极电压进一步降低，加剧了三极管Q1的饱和，进行正反馈，使整个检测电路的工作状态发生翻转，整个检测电路经电阻R5和电容C2输出低电平信号，该低电平信号通过输出端口TO_MCU输出到其它控制系统或MCU做出应对处理措施。

另外，电容C1～C3为延迟电容，可根据设计需求的响应时间进行调节。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种汽车电源电压跌落检测电路，其特征在于，包括电压检测与比较单元、反向放大单元和反馈回路；所述电压检测与比较单元用于将需要检测的汽车电源电压与汽车多媒体产品自带的线性稳压器输出的稳定电压进行比较，检测汽车电源电压是否达到低压阈值，并在达到低压阈值时输出电压信号；所述反向放大单元用于将电压检测与比较单元输出的电压信号进行放大，并使整个检测电路的输出信号发生反向；所述反馈回路将反向放大单元与电压检测与比较单元进行连接，形成正反馈，以控制整个检测电路的工作状态发生翻转。

2.根据权利要求1所述的汽车电源电压跌落检测电路，其特征在于，所述电压检测与比较单元包括电阻R1、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电容C1和三极管Q1，所述电阻R1的一端与需要检测的汽车电源电压连接，另一端与电阻R3的一端、电容C1的一端和三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极和电容C1的另一端与线性稳压器输出的稳定电压连接，所述电阻R6的一端与三极管Q1的集电极连接，所述电阻R6的另一端与电阻R7的一端和反向放大单元连接，所述电阻R3和电阻R7的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的汽车电源电压跌落检测电路，其特征在于，所述反向放大单元包括电阻R2、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3和三极管Q2，所述电阻R2的一端与线性稳压器输出的稳定电压连接，另一端与三极管Q2的集电极和电阻R5的一端连接，所述三极管Q2的基极和电容C3的一端与电阻R6和电阻R7的串联节点连接，所述三极管Q2的发射极、电容C3的另一端和电容C2的一端均接地，所述电容C2和电阻R5的另一端作为整个检测电路的输出端口。

4.根据权利要求3所述的汽车电源电压跌落检测电路，其特征在于，所述反馈回路为反馈电阻R4，所述反馈电阻R4的一端与三极管Q2的集电极连接，另一端与所述三极管Q1的基极连接。