CN208479166U - 一种高精度过欠压检测控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可以防止产品由于输入电压波动太大而造成功能丧失，而且电路成本低，可靠性及精度高，电路容易实现的高精度的过欠压检测控制电路。它包括过压采样电路，欠压采样电路，基准电压电路，电压比较电路和输出控制电路；过压采样电路由分压电阻R1，分压电阻R2和滤波电容C2组成；欠压采样电路由分压电阻R6，分压电阻R7和滤波电容C3组成；基准电压电路由电阻R3和可控精密稳压源Q1组成；电压比较电路由比较器U2，限流电阻R3，限流电阻R4，阈值电阻R10，阈值电阻R12，防倒灌二极管D3和防倒灌二极管D5组成；输出控制电路由防倒灌二极管D4，防倒灌二极管D6，电阻R13，电阻R14，电阻R17和三极管Q2组成；比较器U2的芯片型号为LM2904DT。

Description

一种高精度过欠压检测控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种用于汽车电池的控制电路，具体是指一种在汽车电池供电电压波动较大时，通过控制使所用电子元器件工作在一定电压范围内高精度过欠压检测控制电路。

背景技术

车载电子产品由于汽车启动过程中电池电压骤降或者骤升带来的冲击电压，如果电压高于车载电子产品的耐压范围，将会给电子产品带来致命损伤，导致产品不能工作，影响用户的使用；耐压高的芯片由于市场上难以寻找，或者价格相对很高，对于企业来说，增加了产品成本，这样不利于提高经济效益及规模生产。市面上部分产品过欠压保护电路采用稳压管作为过欠压基准电压，由于稳压管稳压电压受温度和电压影响波动很大，造成检测电压不准，过欠压保护点发生很大偏移；另外一些产品采用电压采样电阻和单片机构成过欠压保护检测电路，提高检测进度；但是单片机及其供电LDO价格相对较高，同样对于企业来说，增加了产品成本，这样不利于提高经济效益及规模生产。

鉴于以上问题，需要一种可以防止产品由于输入电压波动太大而造成功能丧失，而且电路成本低，可靠性及精度高，电路容易实现的高精度的过欠压检测控制电路。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种可以防止产品由于输入电压波动太大而造成功能丧失，而且电路成本低，可靠性及精度高，电路容易实现的高精度的过欠压检测控制电路。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种高精度过欠压检测控制电路，它包括过压采样电路，欠压采样电路，基准电压电路，电压比较电路和输出控制电路；所述的过压采样电路由分压电阻R1，分压电阻R2和滤波电容C2组成；所述的欠压采样电路由分压电阻R6，分压电阻R7和滤波电容C3组成；所述的基准电压电路由电阻R3和可控精密稳压源Q1组成，且基准电压为2.5V；所述的电压比较电路由比较器U2，限流电阻R3，限流电阻R4，阈值电阻R10，阈值电阻R12，防倒灌二极管D3和防倒灌二极管D5组成；所述的输出控制电路由防倒灌二极管D4，防倒灌二极管D6，电阻R13，电阻R14，电阻R17和三极管Q2组成；所述的比较器U2的芯片型号为LM2904DT；电路各元件之间的连接关系如下：电路的输入电压信号Vin依次通过分压电阻R1、阈值电阻R10和防倒灌二极管D3后接入比较器U2第7引脚；比较器U2第7引脚还通过防倒灌二极管D4和防倒灌二极管D6与比较器U2第1引脚相连；分压电阻R2和滤波电容C2并联后一端连接在分压电阻R1和阈值电阻R10之间的节点上，另一端接地；比较器U2第5引脚连接在分压电阻R1和阈值电阻R10之间的节点上；比较器U2第6引脚依次通过限流电阻R4和限流电阻R3与输入电压信号Vin相连；比较器U2第2引脚通过分压电阻R6与输入电压信号Vin相连，分压电阻R7和滤波电容C3并联后一端与比较器U2第2引脚相连，另一端接地；比较器U2第4引脚接地；比较器U2第8引脚连接有电源VCC；比较器U2第3引脚通过电阻R5后连接在限流电阻R3与限流电阻R4之间的节点上；可控精密稳压源Q1的正极接地，负极连接在限流电阻R3与限流电阻R4之间的节点上，控制端连接在限流电阻R4与电阻R5之间的节点上；比较器U2第1引脚依次通过防倒灌二极管D5和阈值电阻R12后与比较器U2第3引脚相连；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极的一条支路通过电阻R14连接有输入电压信号Vin，另一条支路连接有控制信号；三极管Q2的基极的一条支路通过电阻R17连接在防倒灌二极管D4和防倒灌二极管D6之间的节点上，另一条支路通过电阻R13接地。

作为优选，所述的可控精密稳压源Q1的芯片型号为TL431。

采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果：在汽车启动瞬间，12V电池电压瞬间会骤降至9V以下，然后会骤升到26V左右，汽车电子产品需要做包括18V/1小时长时间和26V/1分钟的短时间耐压测试。当12V电池电压波动时，该电路检测到电压低于9V或者电压高于16V，拉低使能信号，使产品处于保护状态，让产品的工作范围在9-16V的安全范围内。

综上所述，本实用新型提供了一种可以有效地防止在汽车启动时车载电子产品元器件由于耐压或者过电流能力不够导致损坏电子产品，而且电路精度高，易于实现，可靠性高且成本低。

附图说明

图1是本实用新型中高精度过欠压检测控制电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

结合附图1，一种高精度过欠压检测控制电路，它包括过压采样电路，欠压采样电路，基准电压电路，电压比较电路和输出控制电路；所述的过压采样电路由分压电阻R1，分压电阻R2和滤波电容C2组成；所述的欠压采样电路由分压电阻R6，分压电阻R7和滤波电容C3组成；所述的基准电压电路由电阻R3和可控精密稳压源Q1组成，且基准电压为2.5V；所述的电压比较电路由比较器U2，限流电阻R3，限流电阻R4，阈值电阻R10，阈值电阻R12，防倒灌二极管D3和防倒灌二极管D5组成；所述的输出控制电路由防倒灌二极管D4，防倒灌二极管D6，电阻R13，电阻R14，电阻R17和三极管Q2组成；所述的比较器U2的芯片型号为LM2904DT；电路各元件之间的连接关系如下：电路的输入电压信号Vin依次通过分压电阻R1、阈值电阻R10和防倒灌二极管D3后接入比较器U2第7引脚；比较器U2第7引脚还通过防倒灌二极管D4和防倒灌二极管D6与比较器U2第1引脚相连；分压电阻R2和滤波电容C2并联后一端连接在分压电阻R1和阈值电阻R10之间的节点上，另一端接地；比较器U2第5引脚连接在分压电阻R1和阈值电阻R10之间的节点上；比较器U2第6引脚依次通过限流电阻R4和限流电阻R3与输入电压信号Vin相连；比较器U2第2引脚通过分压电阻R6与输入电压信号Vin相连，分压电阻R7和滤波电容C3并联后一端与比较器U2第2引脚相连，另一端接地；比较器U2第4引脚接地；比较器U2第8引脚连接有电源VCC；比较器U2第3引脚通过电阻R5后连接在限流电阻R3与限流电阻R4之间的节点上；可控精密稳压源Q1的正极接地，负极连接在限流电阻R3与限流电阻R4之间的节点上，控制端连接在限流电阻R4与电阻R5之间的节点上；比较器U2第1引脚依次通过防倒灌二极管D5和阈值电阻R12后与比较器U2第3引脚相连；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极的一条支路通过电阻R14连接有输入电压信号Vin，另一条支路连接有控制信号；三极管Q2的基极的一条支路通过电阻R17连接在防倒灌二极管D4和防倒灌二极管D6之间的节点上，另一条支路通过电阻R13接地。

作为优选，所述的可控精密稳压源Q1的芯片型号为TL431。

本实用新型涉及的电路，当输入电压超过16V时，过压采样电阻R1，R2分压电压高于2.5V，U2第7脚发生翻转，输入高电压，Q1导通，使能脚被拉低；当输入电压低于9V时，欠压采样电阻R6，R7分压电压低于2.5V，U2第1脚发生翻转输出高电压，Q1导通，使能脚被拉低；可控精密稳压源Q1的作用是提供精准的基准电压2.5V，电阻R10，R12的作用是使过欠压保护点和过欠压恢复点有0.5V的阈值，有效防止输入电压在9V和16V时，产品在欠过压保护和工作状态来回切换的状况；二极管D3，D4，D5，D6使过压电路和欠压电路相互独立，相互不干扰；EN_able信号控制MOSFET或者芯片的使能信号脚从而控制产品的工作状态。

本实用新型提供的高精度过欠压检测控制电路应用在车载电源或者汽车电子产品上，是在对现有的汽车电子产品做出的有益改进，具有非常重要的实际推广意义。车载电子产品由于汽车启动过程中电池电压骤降或者骤升带来的冲击电压，如果电压高于车载电子产品的耐压范围，将会给电子产品带来致命损伤，导致产品不能工作，影响用户的使用；本实用新型提供一种高精度过欠压检测控制电路，它包括过压采样电路，欠压采样电路，基准电压电路，电压比较电路，输出控制电路将产品的工作电压范围控制在安全范围内，保护产品正常工作。

当然，对于各个领域的车载电子产品，如果需求过欠压保护控制电路，都可以使用本实用新型中一种高精度过欠压检测控制电路，只要其结构相似，功能相同，都在本专利的保护范围内，在此不再赘述。

上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本实用新型。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不背离本实用新型的精神或范围。因此，本实用新型并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims (2)

1.一种高精度过欠压检测控制电路，其特征在于：它包括过压采样电路，欠压采样电路，基准电压电路，电压比较电路和输出控制电路；所述的过压采样电路由分压电阻R1，分压电阻R2和滤波电容C2组成；所述的欠压采样电路由分压电阻R6，分压电阻R7和滤波电容C3组成；所述的基准电压电路由电阻R3和可控精密稳压源Q1组成，且基准电压为2.5V；所述的电压比较电路由比较器U2，限流电阻R3，限流电阻R4，阈值电阻R10，阈值电阻R12，防倒灌二极管D3和防倒灌二极管D5组成；所述的输出控制电路由防倒灌二极管D4，防倒灌二极管D6，电阻R13，电阻R14，电阻R17和三极管Q2组成；所述的比较器U2的芯片型号为LM2904DT；电路各元件之间的连接关系如下：电路的输入电压信号Vin依次通过分压电阻R1、阈值电阻R10和防倒灌二极管D3后接入比较器U2第7引脚；比较器U2第7引脚还通过防倒灌二极管D4和防倒灌二极管D6与比较器U2第1引脚相连；分压电阻R2和滤波电容C2并联后一端连接在分压电阻R1和阈值电阻R10之间的节点上，另一端接地；比较器U2第5引脚连接在分压电阻R1和阈值电阻R10之间的节点上；比较器U2第6引脚依次通过限流电阻R4和限流电阻R3与输入电压信号Vin相连；比较器U2第2引脚通过分压电阻R6与输入电压信号Vin相连，分压电阻R7和滤波电容C3并联后一端与比较器U2第2引脚相连，另一端接地；比较器U2第4引脚接地；比较器U2第8引脚连接有电源VCC；比较器U2第3引脚通过电阻R5后连接在限流电阻R3与限流电阻R4之间的节点上；可控精密稳压源Q1的正极接地，负极连接在限流电阻R3与限流电阻R4之间的节点上，控制端连接在限流电阻R4与电阻R5之间的节点上；比较器U2第1引脚依次通过防倒灌二极管D5和阈值电阻R12后与比较器U2第3引脚相连；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极的一条支路通过电阻R14连接有输入电压信号Vin，另一条支路连接有控制信号；三极管Q2的基极的一条支路通过电阻R17连接在防倒灌二极管D4和防倒灌二极管D6之间的节点上，另一条支路通过电阻R13接地。

2.根据权利要求1所述的高精度过欠压检测控制电路，其特征在于：所述的可控精密稳压源Q1的芯片型号为TL431。