CN220172860U - 车载防反接保护电路 - Google Patents

Abstract

一种车载防反接保护电路，涉及车载电路技术领域，该电路采用体二极管控制器、第一NMOS管、第二NMOS管组成防反接电路结构，采用第一唤醒三极管、第二唤醒三极管及分压电阻组成开关电路结构来控制体二极管控制器的使能，开关电路结构中的唤醒信号端子接到车辆的点火信号输出端子。本实用新型提供的电路，能在车辆熄火状态下实现后级电路的完全关断。

Description

车载防反接保护电路

技术领域

本实用新型涉及车载电路技术，特别是涉及一种车载防反接保护电路的技术。

背景技术

车载电子控制单元简称车载ECU，车载娱乐主机、车载功放、车身电子稳定控制系统、车身控制模块等都属于车载ECU中的一种。

现有车载ECU都设置有防反接保护电路，以防止电池反接损坏后级电路，现有的防反接保护电路主要有以下几种方案：

如图2所示，方案一是在电源入口处VBAT串联二极管D2来实现对后级电路U21的保护，当电池反接时，由于二极管的单向导通性质，此时反向电压全部由二极管来承担，可以有效防止电源反接损坏后级电路。但是该方案由于二极管上存在一定的压降，其损耗较高，且当车载ECU消耗电流较大时会有烧坏该二极管的风险，因此该方案不适用于大电流车载ECU的工况。

如图3所示，方案二是在电源入口处VBAT设置保险丝FUSE、单向TVS管D3来实现对后级电路U22的保护，当电池反接时，TVS管会提供一个阻抗极低的路径使得瞬间的大电流从TVS管流过，再通过烧穿保险丝，可以有效防止电源反接损坏后级电路。但是该方案中，每次电池误反接都会导致保险丝烧毁，需要重新更换保险丝，该方案需要长期配备备用保险丝，维护及使用成本较高。

如图4所示，方案三是在电源入口处串联PMOS管Q6来实现对后级电路U23的保护，当电池反接时，PMOS管的寄生二极管截止，PMOS管关断，后级电路上没有电压，从而实现对后级电路的保护。但是该方案使用的PMOS管成本较高，而且PMOS管的Rds较大，考虑到功耗和散热的问题，该方案也是无法用于大电流车载ECU的工况。

另外，由于大部分车载ECU都是直接挂在汽车蓄电池正负极上，中间没有类似继电器这样的器件来实现汽车熄火时断开车载ECU与蓄电池的连接。因此上述三种方案，在汽车熄火时无法把后级电路完全关断，暗电流比较大。

由于现有汽车(特别是新能源汽车)搭载的车载ECU数量众多，这些车载ECU在熄火状态下的暗电流之和较大，很容易造成车载蓄电池亏电。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在车辆熄火状态下暗电流很小，能实现后级电路完全关断的车载防反接保护电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种车载防反接保护电路，包括电源接口端子VBAT、负载接口端子VOUT1、体二极管控制器IC1、NMOS管；

所述NMOS管有两个，其中一个为第一NMOS管Q1，另一个为第二NMOS管Q2，第一NMOS管Q1的源极接到电源接口端子VBAT，第一NMOS管Q1的漏极接到第二NMOS管Q2的漏极，第二NMOS管的源极接到负载接口端子VOUT1；

所述体二极管控制器IC1的其中一个栅极驱动信号输出端DGATE接到第一NMOS管Q1的栅极，另一个栅极驱动信号输出端HGATE接到第二NMOS管Q2的栅极；

其特征在于：还包括唤醒信号端子WAKEUP、第一唤醒三极管Q4、第二唤醒三极管Q3；

所述唤醒信号端子WAKEUP接到车辆的点火信号输出端子；

所述第一唤醒三极管Q4为NPN型三极管，第一唤醒三极管Q4的基极接到唤醒信号端子WAKEUP，第一唤醒三极管Q4的发射极接地，第一唤醒三极管Q4集电极接到第二唤醒三极管Q3的基极；

所述第二唤醒三极管Q3为PNP型三极管，第二唤醒三极管Q3的发射极接到第一NMOS管Q1的漏极，第二唤醒三极管Q3的集电极经分压电阻R6接到体二极管控制器IC1的使能端EN，体二极管控制器IC1的使能端EN经分压电阻R7接到地。

本实用新型提供的车载防反接保护电路，采用NMOS管与体二极管控制器组成防反接电路结构，车辆点火信号可以通过第一唤醒三极管、第二唤醒三极管及分压电阻组成的开关电路来控制体二极管控制器的使能，从而能在车辆熄火状态下关断NMOS管来实现后级电路的完全关断，能实现个位数uA级别暗电流的要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例的车载防反接保护电路的电路图；

图2是现有车载ECU的第一种防反接保护电路的电路结构图；

图3是现有车载ECU的第二种防反接保护电路的电路结构图；

图4是现有车载ECU的第三种防反接保护电路的电路结构图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围，本实用新型中的顿号均表示和的关系。

如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种车载防反接保护电路，包括电源接口端子VBAT、负载接口端子VOUT1、体二极管控制器IC1、NMOS管、唤醒信号端子WAKEUP、第一唤醒三极管Q4、第二唤醒三极管Q3；

所述NMOS管有两个，其中一个为第一NMOS管Q1，另一个为第二NMOS管Q2，第一NMOS管Q1的源极接到电源接口端子VBAT，第一NMOS管Q1的漏极接到第二NMOS管Q2的漏极，第二NMOS管的源极接到负载接口端子VOUT1；

所述体二极管控制器IC1的其中一个栅极驱动信号输出端DGATE接到第一NMOS管Q1的栅极，另一个栅极驱动信号输出端HGATE接到第二NMOS管Q2的栅极；

所述唤醒信号端子WAKEUP接到车辆的点火信号输出端子；

所述第一唤醒三极管Q4为NPN型三极管，第一唤醒三极管Q4的基极接到唤醒信号端子WAKEUP，第一唤醒三极管Q4的发射极接地，第一唤醒三极管Q4集电极接到第二唤醒三极管Q3的基极；

所述第二唤醒三极管Q3为PNP型三极管，第二唤醒三极管Q3的发射极接到第一NMOS管Q1的漏极，第二唤醒三极管Q3的集电极经分压电阻R6接到体二极管控制器IC1的使能端EN，体二极管控制器IC1的使能端EN经分压电阻R7接到地。

本实用新型实施例中，所述体二极管控制器IC1采用的是型号为LM74800-Q1的芯片，其它实施例中体二极管控制器也可以采用能实现相同功能的其它芯片或电路模块。

本实用新型实施例的工作原理如下：

当电源正接时，电源经电源接口端子VBAT输入第一NMOS管Q1，通过第一NMOS管Q1上的体二极管后加载到第二唤醒三极管Q3控制体二极管控制器IC1的使能；

电源正接并且车辆熄火时，唤醒信号端子WAKEUP为低电平，此时第一唤醒三极管Q4截止，第二唤醒三极管Q3的基极为高电平，使得第二唤醒三极管Q3也截止，此时体二极管控制器IC1的使能端为低电平，使得体二极管控制器IC1的栅极驱动信号输出端DGATE、HGATE输出低电平，使得第一NMOS管Q1、第二NMOS管Q2都截止，此时第一NMOS管Q1的体二极管上有少许电流流过，但后级电路U1的电源被第二NMOS管Q2完全关断，所以此时的暗电流非常小，可以达到个位数uA级别的水平。

电源正接并且车辆点火时，唤醒信号端子WAKEUP为高电平，此时第一唤醒三极管Q4导通，第二唤醒三极管Q3的基极被拉到低电平，使得第二唤醒三极管Q3也导通，此时体二极管控制器IC1的使能端为高电平，使得体二极管控制器IC1的栅极驱动信号输出端DGATE、HGATE输出高电平，使得第一NMOS管Q1、第二NMOS管Q2都导通，使得电源能为后级电路U1供电。

当电源反接时，第一NMOS管Q1截止，由于二极管的单相导通性，此时电源也无法通过第一NMOS管Q1上的体二极管后来使体二极管控制器IC1工作，因此具有电源防反接的作用。

Claims (1)

1.一种车载防反接保护电路，包括电源接口端子VBAT、负载接口端子VOUT1、体二极管控制器IC1、NMOS管；

所述NMOS管有两个，其中一个为第一NMOS管Q1，另一个为第二NMOS管Q2，第一NMOS管Q1的源极接到电源接口端子VBAT，第一NMOS管Q1的漏极接到第二NMOS管Q2的漏极，第二NMOS管的源极接到负载接口端子VOUT1；所述体二极管控制器IC1的其中一个栅极驱动信号输出端DGATE接到第一NMOS管Q1的栅极，另一个栅极驱动信号输出端HGATE接到第二NMOS管Q2的栅极；

其特征在于：还包括唤醒信号端子WAKEUP、第一唤醒三极管Q4、第二唤醒三极管Q3；

所述唤醒信号端子WAKEUP接到车辆的点火信号输出端子；

所述第一唤醒三极管Q4为NPN型三极管，第一唤醒三极管Q4的基极接到唤醒信号端子WAKEUP，第一唤醒三极管Q4的发射极接地，第一唤醒三极管Q4集电极接到第二唤醒三极管Q3的基极；

所述第二唤醒三极管Q3为PNP型三极管，第二唤醒三极管Q3的发射极接到第一NMOS管Q1的漏极，第二唤醒三极管Q3的集电极经分压电阻R6接到体二极管控制器IC1的使能端EN，体二极管控制器IC1的使能端EN经分压电阻R7接到地。