CN215185840U - 一种带保护的高驱输出电门锁acc供电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，涉及电动车供电保护技术领域，包括主供电电路和保护电路，主供电电路的电源输入端接入电源，主供电电路的控制端接收单片机发出的电平信号，电平信号用于控制主供电电路中主MOS管的通断，主供电电路的电源输出端连接整车电门锁ACC端，给后级负载供电；保护电路外接在主供电电路的电源输入端与控制端之间，起到双重过流保护、短路保护作用。该电路为整车供电安全提供保障，降低因线束老化或者接触不良导致整车正负极短接，导致电池短路引起的异常问题，同时降低主MOS管损坏现象。

Description

一种带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路

技术领域

本实用新型涉及电动车供电保护技术领域，尤其是一种带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路。

背景技术

目前电动车行业发展迅速，针对国家法规安全需求，增加多种安全措施。

对于传统电动车机械钥匙，钥匙开关处将来自电池正极电源短接到整车电门锁ACC处，给后级负载供电，后级负载一般包括控制器、DC-DC、电池使能、仪表等，一旦整车电门锁ACC供电处的线束有磨损或者破坏，会导致电池正极与其他线束短接，尤其是与电池负极短接，造成电池正负极短接，轻者打火，带有空开的车型会跳闸，不带有空开的车型严重的可能短路起火，造成整车烧坏等现象。

而对于智能电动车来说，改进了传统电动车的机械钥匙短接输出到整车电门锁ACC处，而是采集电门锁开关信号到报警器或中控，由报警器或中控输出到整车电门锁ACC处给后级负载供电。同样的，当整车电门锁ACC供电处线束有磨损或者破坏，仍旧会出现上述现象。

综上所述，电门锁ACC供电部分电路需要做相关保护措施，以保证整车供电安全。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，为后级负载供电过程中提供反接保护、短路保护和过流保护。

本实用新型的技术方案如下：

一种带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，包括主供电电路和保护电路，主供电电路的电源输入端接入电源，主供电电路的控制端接收单片机发出的电平信号，电平信号用于控制主供电电路中主MOS管的通断，主供电电路的电源输出端连接整车电门锁ACC端，给后级负载供电；保护电路外接在主供电电路的电源输入端与控制端之间，起到双重过流保护、短路保护作用。

其进一步的技术方案为，主供电电路包括多个电阻、多个二极管、多个电容、稳压二极管、主MOS管和第一MOS管，第一电阻的第一端作为电源输入端，第二端分别连接第二电阻的第一端和稳压二极管阴极，主MOS管的栅极分别连接第二电阻的第二端和稳压二极管阳极，源极连接第一电阻的第二端，漏极分别连接第三电阻的第一端、第一电容的第一端和第一二极管阴极，且相连共端作为电源输出端，第一电容的第二端连接第二电容后接地；第一MOS管的栅极作为控制端通过第四电阻连接单片机，漏极通过第五电阻连接主MOS管的栅极，第一MOS管的栅极还分别连接第二二极管阳极和第三二极管阴极，第二二极管阴极接电源，第一MOS管的栅极还分别连接第六电阻的第一端和第三电容的第一端，第六电阻的第二端、第三电容的第二端、第三二极管阳极、第一MOS管的源极、第三电阻的第二端和第一二极管阳极均接地；当电平信号为高电平时，第一MOS管和主MOS管依次导通，主供电电路导通给后级负载供电。

其进一步的技术方案为，保护电路包括相连的第一回路和第二回路，第一回路外接在第一电阻和第二电阻之间，用于在后级负载过流时调整主MOS管的栅极电压；第二回路接在第四电阻和第三电容之间，用于在后级负载过流时调整第一MOS管的栅极电压。

其进一步的技术方案为，主供电电路还包括第四二极管，第四二极管的阴极连接第一电阻的第一端，第四二极管的阳极作为电源输入端，第四二极管起到防反接保护作用。

其进一步的技术方案为，第一回路包括多个电阻、三极管、第五二极管和第六二极管，三极管的门极通过第七电阻连接第一电阻的第二端，发射极连接第一电阻的第一端，集电极分别连接第五二极管和第六二极管的阳极，三极管、第一电阻和第七电阻组成过流采集电路，第六二极管的阴极连接第二电阻与稳压二极管阳极的共端，第五二极管的阴极依次通过第八电阻、第九电阻后连接第二回路。

其进一步的技术方案为，第二回路包括第二MOS管、第四电容、两个电阻和两个二极管，第二MOS管的栅极依次通过第十电阻、第四电容后接地，漏极连接第四电阻和第三电容的共端，第十电阻和第四电容的共端连接第一回路，第二MOS管的栅极还分别连接第七二极管阳极、第八二极管阴极，第七二极管阴极连接电源，第十一电阻的第一端连接第十电阻与串接二极管的共端，第十一电阻的第二端、第八二极管阳极和第二MOS管的源极接地。

其进一步的技术方案为，当后级负载电流过大时，三极管导通，集电极输出高电平，用于控制第二电阻和第五电阻的连接点电压，使主MOS管的栅极电压小于导通电压，随着主供电电路中电流减小，三极管由导通变成截止，集电极输出低电平至第二回路和主MOS管的栅极。

其进一步的技术方案为，当后级负载电流过大时，第一回路输出高电平，给第四电容充电，第二MOS管在充电过程中导通，拉低第一MOS管的栅极电压，使主MOS管的栅极电压小于导通电压，随着主供电电路中电流减小，第一回路输出低电平，第四电容放电，第二MOS管在放电过程中由导通变成截止，电平信号控制第一MOS管导通，使主MOS管的栅极电压大于导通电压。

其进一步的技术方案为，若后级负载持续过流，保护电路循环进入打嗝模式。

本实用新型的有益技术效果是：

通过在主供电电路的电源输入端连接一个第四二极管，起到防反接保护作用，通过在主供电电路的电源输入端与控制端之间外接保护电路，当后级负载过流或短路时，保护电路中的两个回路同时为主供电电路提供双重保护，为整车供电安全提供保障，降低因线束老化或者接触不良导致整车正负极短接，导致电池短路引起的异常问题，同时降低主MOS管损坏现象。

附图说明

图1是本申请提供的带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

一种带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，其电路图如图1所示，包括主供电电路和保护电路，主供电电路的电源输入端接入电源VIN30-86V，主供电电路的控制端接收单片机发出的电平信号，电平信号用于控制主供电电路中主MOS管的通断，主供电电路的电源输出端ACC1_OUT连接整车电门锁ACC端，给后级负载供电。

具体的，主供电电路包括多个电阻、多个二极管、多个电容、稳压二极管DZ、主MOS管Q0和第一MOS管Q1。第四二极管D4的阴极连接第一电阻R1的第一端，第四二极管D4的阳极作为电源输入端，第一电阻R1的第二端分别连接第二电阻R2的第一端和稳压二极管DZ阴极，主MOS管Q0的栅极分别连接第二电阻R2的第二端和稳压二极管DZ阳极，源极连接第一电阻R1的第二端，漏极分别连接第三电阻R3的第一端、第一电容C1的第一端和第一二极管D1阴极，且相连共端作为电源输出端ACC1_OUT，第一电容C1的第二端连接第二电容C2后接地。第一MOS管Q1的栅极作为控制端通过第四电阻R4连接单片机引脚ACC1_CTL，漏极通过第五电阻R5连接主MOS管Q0的栅极，第一MOS管Q1的栅极还分别连接第二二极管D2阳极和第三二极管D3阴极，第二二极管D2阴极接电源VCC_12V，第一MOS管Q1的栅极还分别连接第六电阻R6的第一端和第三电容C3的第一端，第六电阻R6的第二端、第三电容C3的第二端、第三二极管D3阳极、第一MOS管Q1的源极、第三电阻R3的第二端和第一二极管D1阳极均接地。

其中，第四二极管D4起到防反接保护作用；若电门锁后级输出的是感性负载，在ACC1_OUT输出关闭后，感性负载内部的感性电能通过第一二极管D1进行续流处理；第三电阻R3用于适应性匹配后级负载的特性，第一电容C1和第二电容C2起到EMC作用。

电动车控制器采集到可以开启电动车供电信号后，单片机输出3.3V/5V高电平，经第四电阻R4、第六电阻R6、第三电容C3分压滤波输出到第一MOS管Q1后，第一MOS管Q1导通，输入电源VIN30-86V，经过第二电阻R2和第五电阻R5分压、稳压二极管DZ稳压处理后，达到主MOS管Q0的导通电压，电流从主MOS管Q0输出到整车电门锁ACC端给后级负载供电。

保护电路外接在主供电电路的电源输入端与控制端之间，保护电路包括相连的第一回路和第二回路，起到双重过流保护、短路保护作用。

第一回路外接在第一电阻R1和第二电阻R2之间，用于在后级负载过流时调整主MOS管Q0的栅极电压。具体的，第一回路包括多个电阻、三极管Q3、第五二极管D5和第六二极管D6。三极管Q3的门极通过第七电阻R7连接第一电阻R1的第二端，发射极连接第一电阻R1的第一端，集电极分别连接第五二极管D5和第六二极管D6的阳极，三极管Q3、第一电阻R1和第七电阻R7组成过流采集电路，第六二极管D6的阴极连接第二电阻R2与稳压二极管阳极的共端，第五二极管D5的阴极依次通过第八电阻R8、第九电阻R9后连接第二回路。

第二回路接在第四电阻R4和第三电容C3之间，用于在后级负载过流时调整第一MOS管Q1的栅极电压。具体的，第二回路包括第二MOS管Q2、第四电容C4、两个电阻和两个二极管，第二MOS管Q2的栅极依次通过第十电阻R10、第四电容C4后接地，漏极连接第四电阻R4和第三电容C3的共端，第十电阻R10和第四电容C4的共端连接第一回路，第二MOS管Q2的栅极还分别连接第七二极管D7阳极、第八二极管D8阴极，第七二极管D7阴极连接电源VCC_12V，第十一电阻R11的第一端连接第十电阻R10与串接二极管D7、D8的共端，第十一电阻R11的第二端、第八二极管D8阳极和第二MOS管Q2的源极接地。

当后级负载电流过大，增加达到一定值Imax时，在第一电阻R1上产生压差Vmax，大于三极管Q3的导通电压，则三极管Q3导通，集电极输出高电平VIN30-86V-0.7V后分两路控制，一路用于控制第二电阻R2和第五电阻R5的连接点电压，也即主MOS管Q0的栅极电压，使主MOS管Q0的栅极电压被抬高到VIN30-86V-0.7V-0.7V，小于导通电压，则主MOS管Q0截止，电源输出端ACC1_OUT截止。另一路作用于第二回路，给第四电容C4充电，当电容两端电压上升，第十电阻R10、第十一电阻R11的分压电压超过第二MOS管Q2的导通电压时，第二MOS管Q2导通，将第四电阻R4电压拉低到0V，也即拉低第一MOS管Q1的栅极电压，使主MOS管Q0的栅极电压小于导通电压，第一MOS管Q1截止、主MOS管Q0截止。

随着主供电电路中电流减小，第一电阻R1两端电压小于三极管Q3的导通电压，则三极管Q3由导通变成截止，集电极输出低电平至第二回路和主MOS管Q0的栅极，第四电容C4放电，直到放电电压在第十电阻R10、第十一电阻R11上的分压电压小于第二MOS管Q2的导通电压时，第二MOS管Q2由导通变成截止，电平信号经第四电阻R4、第六电阻R6分压后控制第一MOS管Q1导通，使主MOS管Q0的栅极电压大于导通电压，则主MOS管Q0由截止变成导通，继续为后级负载供电，若后级负载电流仍然高于Imax时，保护电路回到过流保护初始状态，循环进入打嗝模式。

短路保护的方式与上述过流保护方式相同，在此不再赘述。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，其特征在于，包括主供电电路和保护电路，所述主供电电路的电源输入端接入电源，所述主供电电路的控制端接收单片机发出的电平信号，所述电平信号用于控制所述主供电电路中主MOS管的通断，所述主供电电路的电源输出端连接整车电门锁ACC端，给后级负载供电；所述保护电路外接在所述主供电电路的电源输入端与控制端之间，起到双重过流保护、短路保护作用。

2.根据权利要求1所述的带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，其特征在于，所述主供电电路包括多个电阻、多个二极管、多个电容、稳压二极管、主MOS管和第一MOS管，第一电阻的第一端作为电源输入端，第二端分别连接第二电阻的第一端和稳压二极管阴极，所述主MOS管的栅极分别连接所述第二电阻的第二端和稳压二极管阳极，源极连接所述第一电阻的第二端，漏极分别连接第三电阻的第一端、第一电容的第一端和第一二极管阴极，且相连共端作为电源输出端，所述第一电容的第二端连接第二电容后接地；所述第一MOS管的栅极作为所述控制端通过第四电阻连接单片机，漏极通过第五电阻连接所述主MOS管的栅极，所述第一MOS管的栅极还分别连接第二二极管阳极和第三二极管阴极，第二二极管阴极接电源，所述第一MOS管的栅极还分别连接第六电阻的第一端和第三电容的第一端，所述第六电阻的第二端、第三电容的第二端、第三二极管阳极、所述第一MOS管的源极、第三电阻的第二端和第一二极管阳极均接地；当所述电平信号为高电平时，所述第一MOS管和主MOS管依次导通，所述主供电电路导通给所述后级负载供电。

3.根据权利要求2所述的带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，其特征在于，所述保护电路包括相连的第一回路和第二回路，所述第一回路外接在所述第一电阻和第二电阻之间，用于在后级负载过流时调整所述主MOS管的栅极电压；所述第二回路接在所述第四电阻和第三电容之间，用于在后级负载过流时调整所述第一MOS管的栅极电压。

4.根据权利要求2所述的带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，其特征在于，所述主供电电路还包括第四二极管，所述第四二极管的阴极连接所述第一电阻的第一端，所述第四二极管的阳极作为电源输入端，所述第四二极管起到防反接保护作用。

5.根据权利要求3所述的带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，其特征在于，所述第一回路包括多个电阻、三极管、第五二极管和第六二极管，所述三极管的门极通过第七电阻连接所述第一电阻的第二端，发射极连接所述第一电阻的第一端，集电极分别连接所述第五二极管和第六二极管的阳极，所述三极管、第一电阻和第七电阻组成过流采集电路，所述第六二极管的阴极连接所述第二电阻与稳压二极管阳极的共端，所述第五二极管的阴极依次通过第八电阻、第九电阻后连接所述第二回路。

6.根据权利要求3所述的带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，其特征在于，所述第二回路包括第二MOS管、第四电容、两个电阻和两个二极管，所述第二MOS管的栅极依次通过第十电阻、第四电容后接地，漏极连接所述第四电阻和第三电容的共端，所述第十电阻和第四电容的共端连接所述第一回路，所述第二MOS管的栅极还分别连接第七二极管阳极、第八二极管阴极，第七二极管阴极连接电源，第十一电阻的第一端连接所述第十电阻与串接二极管的共端，第十一电阻的第二端、第八二极管阳极和第二MOS管的源极接地。

7.根据权利要求5所述的带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，其特征在于，当后级负载电流过大时，所述三极管导通，集电极输出高电平，用于控制所述第二电阻和第五电阻的连接点电压，使所述主MOS管的栅极电压小于导通电压，随着所述主供电电路中电流减小，所述三极管由导通变成截止，集电极输出低电平至所述第二回路和主MOS管的栅极。

8.根据权利要求6所述的带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，其特征在于，当后级负载电流过大时，所述第一回路输出高电平，给所述第四电容充电，所述第二MOS管在充电过程中导通，拉低所述第一MOS管的栅极电压，使所述主MOS管的栅极电压小于导通电压，随着所述主供电电路中电流减小，所述第一回路输出低电平，所述第四电容放电，所述第二MOS管在放电过程中由导通变成截止，所述电平信号控制所述第一MOS管导通，使所述主MOS管的栅极电压大于导通电压。

9.根据权利要求7或8所述的带保护的高驱输出电门锁ACC供电电路，其特征在于，若所述后级负载持续过流，所述保护电路循环进入打嗝模式。

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