CN210246609U - 一种车载电源输出电路和车载电源 - Google Patents

Abstract

本申请适用于车载电源技术领域，提供了一种车载电源输出电路和车载电源。一种车载电源输出电路，与多个负载连接，其包括：输入模块、多个反激模块、多个恒流升压模块以及电源模块；输入模块与外部电源连接，并根据所述外部电源生成输入电压；多个反激模块与所述输入模块连接，用于根据所述输入电压生成第一电压；多个恒流升压模块与多个所述反激模块以及多个所述负载一一对应连接，用于根据所述第一电压生成多个输出电压以驱动多个所述负载工作；电源模块与所述输入模块连接，根据所述输入电压生成供电电压，以提供各个模块所需电源。车载电源的输出稳定可靠，变换效率高、输入电压范围较广，输出纹波小，保护车载设备不受电压波动的影响。

Description

一种车载电源输出电路和车载电源

技术领域

本申请属于电子技术领域，特别涉及一种车载电源输出电路和车载电源。

背景技术

随着汽车电子技术的发展，汽车上的车载设备越来越多，大部分的车载设备由车载电源进行供电。

目前，由于车载电源具有不稳定性，一些汽车状态的变化会影响车载电源，例如，汽车点火启动和汽车加速时，车载电源的输出电压会发生波动，输出电压可能在短时间内急剧下降到最低6-9V左右，或最低13-14V左右，或最低30-32V左右，当波动幅度较大且车载电源持续为车载设备供电时，可能影响车载设备的正常工作，甚至是损害车载设备。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种车载电源输出电路和车载电源，旨在解决车载电源的输出电压波动幅度较大，影响车载设备的正常工作，甚至是损害车载设备的技术问题。

本申请是这样实现的，一种车载电源输出电路，与多个负载连接，所述车载电源输出电路包括：

与外部电源连接，并根据所述外部电源生成输入电压的多个输入模块；

与所述输入模块连接，用于根据所述输入电压生成第一电压的反激模块；

与多个所述反激模块以及多个所述负载一一对应连接，用于根据所述第一电压生成多个输出电压以驱动多个所述负载工作的多个恒流升压模块；

与所述输入模块连接，根据所述输入电压生成供电电压，以提供各个模块所需电源的电源模块；

在一个实施例中，所述输入模块包括：

与所述外部电源连接，用于根据所述外部电源的电流导通或关断所述外部电源的过流保护单元；

与所述过流保护单元连接，用于对根据所述外部电源的电压导通或关断所述外部电源的过压保护单元；

与所述过流保护单元连接，用于所述外部电源进行滤波生成所述输入电压的滤波单元；

与所述滤波单元连接，用于根据所述外部电源的输入正、负极导通或关断所述外部电源的反接保护单元。

在一个实施例中，所述反接保护单元包括：第一电阻、第二电阻、第一稳压管、第一MOS管和第一三极管；

所述第一MOS管的源极连接所述外部电源的负极，所述第一MOS管的栅极连接所述滤波单元，所述第一MOS管的漏极接地，所述第一电阻连接于所述第一MOS管的源极和所述第一MOS管的漏极之间，所述第一稳压管的阴极通过所述第二电阻连接所述第一MOS管的漏极，所述第一稳压管的阳极连接所述第一MOS管的源极以及所述第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极连接所述滤波单元，所述第一三极管的发射极连接所述外部电源的负极。

在一个实施例中，所述反激模块包括：开关芯片、第二MOS管、变压器、光电隔离管、三端稳压管和滤波单元；

所述开关芯片的电源引脚连接所述电源模块，所述开关芯片的输出引脚连接所述第二MOS管的栅极，所述第二MOS管的漏极通过所述滤波单元连接所述变压器的原边线圈的第二端，所述第二MOS管的源极接地，所述变压器的原边线圈的第一端连接所述输入模块，所述变压器的副边线圈的第一端连接所述恒流升压模块，所述变压器的副边线圈的第二端接地，所述变压器的辅助线圈连接所述开关芯片的反馈引脚，所述光电隔离管的发光器的正极连接所述变压器的副边线圈，所述光电隔离管的发光器的负极连接所述三端稳压管的输出端，所述光电隔离管的受光器连接所述开关芯片的环路补偿引脚，所述三端稳压管的输入端接地，所述三端稳压管的公共端连接所述变压器的副边线圈。

在一个实施例中，所述恒流升压模块包括：恒流芯片、第三MOS管、第一电感、第三电阻、第四电阻和第一二极管；

所述第一电感的第一端连接所述反激模块，所述第一电感的第二端连接所述第三MOS管的漏极，所述第三MOS管的栅极连接所述恒流芯片的输出引脚，所述第三MOS管的源极接地，所述第一二极管的阳极连接所述第一电感的第二端，所述第一二极管的阴极连接所述负载，所述第三电阻和所述第四电阻串联于所述负载和地之间，所述第三电阻和所述第四电阻的公共连接端连接所述恒流芯片的反馈引脚。

在一个实施例中，所述电源模块包括：电源芯片、第二电感、第二二极管、第五电阻和第六电阻；

所述第二电感的第一端连接所述输入模块，所述第二电感的第一端所述第二二极管的阳极，所述二二极管的阴极输出所述供电电压，所述第五电阻和所述第六电阻串联连接于所述二二极管的阴极和地之间，所述第五电阻和所述第六电阻的公共连接端连接所述电源芯片的反馈引脚，所述电源芯片的电源引脚和使能引脚均连接所述输出模块。

在一个实施例中，还包括：

与所述输入模块连接，用于将所述输入电压转换为第二电压的电压转换模块；

与所述电压转换模块连接，用于输出所述第二电压的USB接口。

在一个实施例中，所述电压转换模块包括：

与所述输入模块连接，用于将所述输入电压转换为第三电压的反激变换单元；

与所述反激变换单元连接，用于将所述第三电压转换为第二电压的降压单元。

在一个实施例中，所述降压单元包括：降压芯片、第三电感、第七电阻和第八电阻；

所述降压芯片的输入引脚连接所述反激变换单元，所述降压芯片的输出引脚连接所述第三电感的第一端，所述第三电感的第二端连接所述USB接口，所述第七电阻和所述第八电阻串联连接于所述第三电感的第二端和地之间，所述第七电阻和所述第八电阻的公共连接端连接所述降压芯片的反馈引脚。

本申请的另一目的在于提供一种车载电源包括：上述的车载电源输出电路。

本申请实施例提供的车载电源输出电路，通过输入电路连接外部电源，并根据外部电源生成输入电压，通过反激模块将变化的输入电压转换输出一个稳定的第一电压，并通过对恒流升压模块第一电压进行恒流转换生成输出电压，对负载进行供电。车载电源的输出稳定可靠，变换效率高、输入电压范围较广，输出纹波小，保护车载设备不受电压波动的影响。

附图说明

图1是本申请实施例提供的车载电源输出电路的电路结构示意图；

图2是本申请另一实施例提供的车载电源输出电路的电路结构示意图；

图3是本申请实施例提供的车载电源输出电路的输入模块的电路结构示意图；

图4是本申请实施例提供的车载电源输出电路的输入模块的电路原理图；

图5是本申请实施例提供的车载电源输出电路的反激模块的电路原理图；

图6是本申请实施例提供的车载电源输出电路的恒流升压模块的电路原理图；

图7是本申请实施例提供的车载电源输出电路的电源模块的电路原理图；

图8是本申请实施例提供的车载电源输出电路的降压单元的电路原理图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本申请所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1，本申请实施例提供的本申请是这样实现的，一种车载电源输出电路，与多个负载2连接，该车载电源输出电路包括：

与外部电源连接，并根据外部电源生成输入电压的输入模块10；

与输入模块10连接，用于根据输入电压生成第一电压的多个反激模块20；

与多个反激模块20以及多个负载2一一对应连接，用于根据第一电压生成多个输出电压以驱动多个负载2工作的多个恒流升压模块30；

与输入模块10连接，根据输入电压生成供电电压，以提供各个模块所需电源的电源模块40；

上述的车载电源输出电路，通过输入电路连接外部电源，并根据外部电源生成输入电压，通过反激模块20将变化的输入电压转换输出一个稳定的第一电压，并通过对恒流升压模块30第一电压进行恒流转换生成输出电压，对负载2 进行供电。车载电源的输出稳定可靠，变换效率高、输入电压范围较广，输出纹波小，保护车载设备不受电压波动的影响。

如图3和图4所示，在一个实施例中，输入模块10包括：与外部电源连接，用于根据外部电源的电流导通或关断外部电源的过流保护单元11；与过流保护单元11连接，用于对根据外部电源的电压导通或关断外部电源的过压保护单元 12；与过流保护单元11连接，用于外部电源进行滤波生成输入电压的滤波单元 13；与滤波单元13连接，用于根据外部电源的输入正、负极导通或关断外部电源的反接保护单元14。具体的，如图4所示，过流保护单元11包括与外部电源的正极串联连接的保险丝F1，当外部电源的电流直流大于保险丝F1的预设电流时，保险丝F1熔断，输入模块10断开，防止电流过高烧毁电路元件；过压保护单元12包括连接在外部电源的正极和负极之间的压敏电阻RV1，当外部电源的电压大于压敏电阻RV1的预设电压时，压敏电阻RV1的电阻降低，使得流过压敏电阻RV1的电流激增而对其他电路的影响变化不大从而减小过电压对后续敏感电路的影响，保护电路免受过电压的损害；滤波单元13包括电感L3、L5和滤波电容CY2、CY4，用于滤除外部电源中的杂波。

如图4所示，在一个实施例中，反接保护单元14包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一稳压管ZD1、第一MOS管M1和第一三极管Q1；第一MOS 管M1的源极连接外部电源的负极，第一MOS管M1的栅极连接滤波单元，第一MOS管M1的漏极接地，第一电阻R1连接于第一MOS管M1的源极和第一MOS管M1的漏极之间，第一稳压管ZD1的阴极通过第二电阻R2连接第一 MOS管M1的漏极，第一稳压管ZD1的阳极连接第一MOS管M1的源极以及第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的集电极连接滤波单元，第一三极管 Q1的发射极连接外部电源的负极。当外部电源的正、负极反接时，第一MOS 管M1的栅极为低电平，第一MOS管M1关断，第一三极管Q1导通，形成通路，从而断开输入模块10，同时，第一稳压管ZD1、第一电阻R1和第二电阻 R2形成回路，防止浪涌冲击。

如图5所示，在一个实施例中，反激模块20包括：开关芯片U1、第二 MOS管M2、变压器T1、光电隔离管OR1、三端稳压管U2和滤波单元；开关芯片U1的电源引脚连接电源模块40，开关芯片U1的输出引脚连接第二MOS 管M2的栅极，第二MOS管M2的漏极通过滤波单元连接变压器T1的原边线圈的第二端，第二MOS管M2的源极接地，变压器T1的原边线圈的第一端连接输入模块10，变压器T1的副边线圈的第一端连接恒流升压模块30，变压器 T1的副边线圈的第二端接地，变压器T1的辅助线圈连接开关芯片U1的反馈引脚，光电隔离管OR1的发光器的正极连接变压器T1的副边线圈，光电隔离管OR1的发光器的负极连接三端稳压管U2的输出端，光电隔离管OR1的受光器连接开关芯片U1的环路补偿引脚，三端稳压管U2的输入端接地，三端稳压管U2的公共端连接变压器T1的副边线圈。其中，滤波单元为并联连接的两个滤波电感(LB1、LB2)，用于进行滤波处理。具体的，当输入电压从9-36变化时，输出一个稳定的21V电压，并且输入和输出通过变压器T1隔离，当输出短路时，不会对输入端造成损害，并且给后续电路提供一个稳定的供电电压。

如图6所示，在一个实施例中，恒流升压模块30包括：恒流芯片U3、第三MOS管M3、第一电感L1、第三电阻R3、第四电阻R4和第一二极管D1；第一电感L1的第一端连接反激模块20，第一电感L1的第二端连接第三MOS 管M3的漏极，第三MOS管M3的栅极连接恒流芯片U3的输出引脚GATE，第三MOS管M3的源极接地，第一二极管D1的阳极连接第一电感L1的第二端，第一二极管D1的阴极连接负载2，第三电阻R3和第四电阻R4串联于负载2和地之间，第三电阻R3和第四电阻R4的公共连接端连接恒流芯片U3的反馈引脚FB。

如图7所示，在一个实施例中，电源模块40包括：电源芯片U4、第二电感L2、第二二极管D2、第五电阻R5和第六电阻R6；第二电感L2的第一端连接输入模块10，第二电感L2的第一端第二二极管D2的阳极，第二二极管D2 的阴极输出供电电压，第五电阻R5和第六电阻R6串联连接于第二二极管D2 的阴极和地之间，第五电阻R5和第六电阻R6的公共连接端连接电源芯片U4 的反馈引脚VFB，电源芯片U4的电源引脚VDD和使能引脚EN均连接输出模块。

如图2所示，在一个实施例中，车载电源输出电路还包括：与输入模块10 连接，用于将输入电压转换为第二电压的电压转换模块50；与电压转换模块50 连接，用于输出第二电压的USB接口60。在一个实施例中，电压转换模块50 包括：与输入模块10连接，用于将输入电压转换为第三电压的反激变换单元 51；与反激变换单元51连接，用于将第三电压转换为第二电压的降压单元52。在本实施例中，反激变换单元51与反激模块20采用相同的反激变换电路，与反激模块20不同的是，当输入电压从9-36变化时，反激变换单元51输出一个稳定的12V的第三电压，降压单元52将该12V电压转为5V的第二电压并通过USB接口60输出。

如图8所示，在一个实施例中，降压单元52包括：降压芯片U5、第三电感L3、第七电阻R7和第八电阻R8；降压芯片U5的输入引脚IN连接反激变换单元51，降压芯片U5的输出引脚LX连接第三电感L3的第一端，第三电感 L3的第二端连接USB接口60，第七电阻R7和第八电阻R8串联连接于第三电感L3的第二端和地之间，第七电阻R7和第八电阻R8的公共连接端连接降压芯片U5的反馈引脚FB。

本申请的另一目的在于提供一种车载电源包括：上述的车载电源输出电路。

以上所述仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载电源输出电路，与多个负载连接，其特征在于，所述车载电源输出电路包括：

与外部电源连接，并根据所述外部电源生成输入电压的输入模块；

与所述输入模块连接，用于根据所述输入电压生成第一电压的多个反激模块；

与多个所述反激模块以及多个所述负载一一对应连接，用于根据所述第一电压生成多个输出电压以驱动多个所述负载工作的多个恒流升压模块；

与所述输入模块连接，根据所述输入电压生成供电电压，以提供各个模块所需电源的电源模块。

2.如权利要求1所述的车载电源输出电路，其特征在于，所述输入模块包括：

与所述外部电源连接，用于根据所述外部电源的电流导通或关断所述外部电源的过流保护单元；

与所述过流保护单元连接，用于对根据所述外部电源的电压导通或关断所述外部电源的过压保护单元；

与所述过流保护单元连接，用于所述外部电源进行滤波生成所述输入电压的滤波单元；

与所述滤波单元连接，用于根据所述外部电源的输入正、负极导通或关断所述外部电源的反接保护单元。

3.如权利要求2所述的车载电源输出电路，其特征在于，所述反接保护单元包括：第一电阻、第二电阻、第一稳压管、第一MOS管和第一三极管；

所述第一MOS管的源极连接所述外部电源的负极，所述第一MOS管的栅极连接所述滤波单元，所述第一MOS管的漏极接地，所述第一电阻连接于所述第一MOS管的源极和所述第一MOS管的漏极之间，所述第一稳压管的阴极通过所述第二电阻连接所述第一MOS管的漏极，所述第一稳压管的阳极连接所述第一MOS管的源极以及所述第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极连接所述滤波单元，所述第一三极管的发射极连接所述外部电源的负极。

4.如权利要求1所述的车载电源输出电路，其特征在于，所述反激模块包括：开关芯片、第二MOS管、变压器、光电隔离管、三端稳压管和滤波单元；

所述开关芯片的电源引脚连接所述电源模块，所述开关芯片的输出引脚连接所述第二MOS管的栅极，所述第二MOS管的漏极通过所述滤波单元连接所述变压器的原边线圈的第二端，所述第二MOS管的源极接地，所述变压器的原边线圈的第一端连接所述输入模块，所述变压器的副边线圈的第一端连接所述恒流升压模块，所述变压器的副边线圈的第二端接地，所述变压器的辅助线圈连接所述开关芯片的反馈引脚，所述光电隔离管的发光器的正极连接所述变压器的副边线圈，所述光电隔离管的发光器的负极连接所述三端稳压管的输出端，所述光电隔离管的受光器连接所述开关芯片的环路补偿引脚，所述三端稳压管的输入端接地，所述三端稳压管的公共端连接所述变压器的副边线圈。

5.如权利要求1所述的车载电源输出电路，其特征在于，所述恒流升压模块包括：恒流芯片、第三MOS管、第一电感、第三电阻、第四电阻和第一二极管；

所述第一电感的第一端连接所述反激模块，所述第一电感的第二端连接所述第三MOS管的漏极，所述第三MOS管的栅极连接所述恒流芯片的输出引脚，所述第三MOS管的源极接地，所述第一二极管的阳极连接所述第一电感的第二端，所述第一二极管的阴极连接所述负载，所述第三电阻和所述第四电阻串联于所述负载和地之间，所述第三电阻和所述第四电阻的公共连接端连接所述恒流芯片的反馈引脚。

6.如权利要求1所述的车载电源输出电路，其特征在于，所述电源模块包括：电源芯片、第二电感、第二二极管、第五电阻和第六电阻；

所述第二电感的第一端连接所述输入模块，所述第二电感的第一端所述第二二极管的阳极，所述二二极管的阴极输出所述供电电压，所述第五电阻和所述第六电阻串联连接于所述二二极管的阴极和地之间，所述第五电阻和所述第六电阻的公共连接端连接所述电源芯片的反馈引脚，所述电源芯片的电源引脚和使能引脚均连接所述输入模块。

7.如权利要求1所述的车载电源输出电路，其特征在于，还包括：

与所述输入模块连接，用于将所述输入电压转换为第二电压的电压转换模块；

与所述电压转换模块连接，用于输出所述第二电压的USB接口。

8.如权利要求7所述的车载电源输出电路，其特征在于，所述电压转换模块包括：

与所述输入模块连接，用于将所述输入电压转换为第三电压的反激变换单元；

与所述反激变换单元连接，用于将所述第三电压转换为第二电压的降压单元。

9.如权利要求8所述的车载电源输出电路，其特征在于，所述降压单元包括：降压芯片、第三电感、第七电阻和第八电阻；

所述降压芯片的输入引脚连接所述反激变换单元，所述降压芯片的输出引脚连接所述第三电感的第一端，所述第三电感的第二端连接所述USB接口，所述第七电阻和所述第八电阻串联连接于所述第三电感的第二端和地之间，所述第七电阻和所述第八电阻的公共连接端连接所述降压芯片的反馈引脚。

10.一种车载电源，其特征在于，包括：如权利要求1至9任一项所述的车载电源输出电路。

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