CN220754411U - 一种瞬间失电维持设备短时供电的车载辅助电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种瞬间失电维持设备短时供电的车载辅助电路，包括DC/DC电路、电容充放电电路、电压检测电路和输出控制电路；所述电容充放电电路包括两个相互串联连接的超级电容C1、超级电容C2、稳压二极管D1、稳压二极管D2、肖特基二级管D3以及充电限流电阻R1，所述超级电容C1和超级电容C2分别并联连接在稳压二极管D1和稳压二极管D2的两端，超级电容C1和超级电容C2的充电限流电阻R1与DC/DC电路的输出端相连接、并通过肖特基二级管D3与DC/DC电路输出端相连接。该电路增加了在瞬时电压跌落时维持正常供电的功能，在不影响原有电源工作效率的同时，可以在车辆点火的瞬间维持车辆终端设备的正常工作，保证车辆终端设备安全可靠运行，不受瞬时电压跌落的影响。

Description

一种瞬间失电维持设备短时供电的车载辅助电路

技术领域

本实用新型涉及一种车用电源电路，尤其涉及一种瞬间失电维持设备短时供电且电压下降到一定值时断电的车载辅助电路。

背景技术

现有的车辆终端设备都是使用车辆供电系统供电，经直流电压转换器变换为设备使用的电源，这种车用电源存在的问题是：车辆点火启动时，电瓶电压会发生急剧降低，导致已经工作的车辆终端设备暂停工作，待点火结束、车辆发动后，暂停工作的车辆终端设备才重新启动恢复正常。这种情况对车辆终端设备会产生一些不良影响，特别是频繁的启动将降低设备的使用寿命，对智能化程度较高、内嵌操作系统的设备，需要等待软件系统重新启动后才能进入工作状态，特别是带有GPS、4G网络的智能设备，重新启动需要较长的时间恢复定位或网络连接，这给驾驶人员带来诸多不便。

实用新型内容

根据现有技术存在的问题，本实用新型公开了一种瞬间失电维持设备短时供电的车载辅助电路，其特征在于包括：DC/DC电路、电容充放电电路、电压检测电路和输出控制电路，所述DC/DC电路的一端与输入电源端相连接、另一端与电容充放电电路相连接，所述电容充放电电路与电压检测电路相连接，所述电压检测电路与输出控制电路相连接；

所述电容充放电电路包括两个相互串联连接的超级电容C1、超级电容C2、稳压二极管D1、稳压二极管D2、肖特基二级管D3以及充电限流电阻R1，所述超级电容C1和超级电容C2分别并联连接在稳压二极管D1和稳压二极管D2的两端，超级电容C1和超级电容C2的充电限流电阻R1与DC/DC电路的输出端相连接、并通过肖特基二级管D3与DC/DC电路输出端相连接。

所述电压检测电路包括基准电压、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、比较器U1、NMOS晶体管Q1；所述输出控制电路包括电阻R7、电阻R8、NMOS晶体管Q2和PMOS晶体管；

所述电阻R4、电阻R2、电阻R3依次串联设置，所述电阻R5和电阻R6串联连接的连接点与比较器U1的输入端口B相连接，所述电阻R4的一端与基准电压相连接，其中电阻R4与电阻R2的连接点与比较器U1的输入端口A相连接，其中电阻R6的另一端接地，所述电阻R3与NMOS晶体管Q1并联设置，NMOS晶体管Q1的1管脚与NMOS晶体管Q2的1管脚相连接，所述电阻R7与比较器U1的输出端口C、以及NMOS晶体管Q1和NMOS晶体管Q2 1管脚相连接，所述电阻R8的一端与PMOS晶体管的控制脚相连接、另一端与NMOS晶体管Q2的漏极相连接。

利用电阻R3和NMOS晶体管Q1在A点产生两种不同的电压值(VL、VH)，当电源上电时，A电压为VH，B点电压只有高于A点电压，U1输出高电平，PMOS晶体管输出电源，由于NMOS晶体管Q1导通，此时A点电压变为VL。当电源失电时电容放电，B点电压低于VL时，U1输出低电平，PMOS晶体管停止输出电源，A点电压变为VH。此时V3处电压小幅值上升，但B点电压未高于VH，PMOS晶体管还是处于关闭状态，防止输出电源频繁开关产生震荡输出。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种瞬间失电维持设备短时供电的车载辅助电路，该电源电路采用了DC/DC电路、电容充放电电路、电压检测电路和输出控制电路，当有瞬间电压跌落的情况发生时，输出正常的稳定电压，为车辆终端设备供电，保证车辆终端设备的正常运行。因此本实用新型增加了在瞬时电压跌落时维持正常供电的功能，在不影响原有电源工作效率的同时，可以在车辆点火的瞬间维持车辆终端设备的正常工作，保证车辆终端设备安全可靠运行，不受瞬时电压跌落的影响。电路中有防震荡输出保护，防止熄火点火间隔时间较短时，电压处于临界状态，导致设备工作异常。其电路结构简单，成本低廉，便于生产，适于广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型瞬间失电维持设备短时供电的车载辅助电路原理图；

图2为本实用新型在输入电源V1瞬时失电时,对应DC/DC输出V3，输出电源V2的示意图；

图3为本实用新型在输入电源V1长时间失电时,对应DC/DC输出V3，输出电源V2的示意图

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

如图1所示的一种瞬间失电维持设备短时供电且电压下降到一定值时断电的车载辅助电路，包括：DC/DC电路、电容充放电电路、电压检测电路和输出控制电路，所述DC/DC电路的一端与输入电源端相连接、另一端与电容充放电电路相连接，所述电容充放电电路与电压检测电路相连接，所述电压检测电路与输出控制电路相连接。

DC/DC电路、电容充放电电路、电压检测电路和输出控制电路；

所述电容充放电电路包括两个相互串联连接的超级电容C1、超级电容C2、稳压二极管D1、稳压二极管D2、肖特基二级管D3以及充电限流电阻R1，所述超级电容C1和超级电容C2分别并联连接在稳压二极管D1和稳压二极管D2的两端，超级电容C1和超级电容C2的充电限流电阻R1与DC/DC电路的输出端相连接、并通过肖特基二级管D3与DC/DC电路输出端相连接。

进一步的，所述电压检测电路包括基准电压、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、比较器U1、NMOS晶体管Q1；所述输出控制电路包括电阻R7、电阻R8、NMOS晶体管Q2和PMOS晶体管；

所述电阻R4、电阻R2、电阻R3依次串联设置，所述电阻R5和电阻R6串联连接的连接点与比较器U1的输入端口B相连接，所述电阻R4的一端与基准电压相连接，其中电阻R4与电阻R2的连接点与比较器U1的输入端口A相连接，其中电阻R6的另一端接地，所述电阻R3与NMOS晶体管Q1并联设置，NMOS晶体管Q1的1管脚与NMOS晶体管Q2的1管脚相连接，所述电阻R7与比较器U1的输出端口C、以及NMOS晶体管Q1和NMOS晶体管Q2 1管脚相连接，所述电阻R8的一端与PMOS晶体管的控制脚相连接、另一端与NMOS晶体管Q2的漏极相连接。

进一步的，利用电阻R3和NMOS晶体管Q1在A点产生两种不同的电压值(VL、VH)，当电源上电时，A电压为VH，B点电压只有高于A点电压，U1输出高电平，PMOS晶体管输出电源，由于NMOS晶体管Q1导通，此时A点电压变为VL。当电源失电时电容放电，B点电压低于VL时，U1输出低电平，PMOS晶体管停止输出电源，A点电压变为VH。此时V3处电压小幅值上升，但B点电压未高于VH，PMOS晶体管还是处于关闭状态，防止输出电源频繁开关产生震荡输出。

实施例：

本实用新型的工作过程是：正常供电时，DC/DC工作正常，PMOS晶体管输出稳定的电压，同时给超级电容C1、超级电容C2充电。当车辆点火启动时，电瓶电压发生急剧降低，电压变化如图2中V1状态，此时超级电容中储存的电能经肖特基二级管D3(肖特基二级管D3阴极处电压变化如图2中V3状态)，PMOS晶体管输出为车载设备供电，电压为图2中V2状态，从而实现了在车辆电源即电瓶瞬间电压跌落时仍能保证车辆终端设备正常工作的目的。当车辆电源电压恢复正常时，输出电压正常，并继续对电容充电。

当车辆熄火时，输入电压发生急剧降低时，电压变化如图3中V1状态，此时超级电容中储存的电能经肖特基二级管D3(D3阴极处电压变化如图3中V3状态)，PMOS晶体管输出为车载设备供电，电压为图3中V2状态，当当超级电容C1与C2串联电压下降到设定值时，比较器U1关闭PMOS晶体管输出，V2电压为0V，此时图3中V3电压微弱的提升。车辆打火，输出电源正常输出。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种瞬间失电维持设备短时供电的车载辅助电路，其特征在于包括：DC/DC电路、电容充放电电路、电压检测电路和输出控制电路，所述DC/DC电路的一端与输入电源端相连接、另一端与电容充放电电路相连接，所述电容充放电电路与电压检测电路相连接，所述电压检测电路与输出控制电路相连接；

所述电容充放电电路包括两个相互串联连接的超级电容C1、超级电容C2、稳压二极管D1、稳压二极管D2、肖特基二极管D3以及充电限流电阻R1，所述超级电容C1和超级电容C2分别并联连接在稳压二极管D1和稳压二极管D2的两端，超级电容C1和超级电容C2的充电限流电阻R1与DC/DC电路的输出端相连接、并通过肖特基二极管D3与DC/DC电路输出端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种瞬间失电维持设备短时供电的车载辅助电路，其特征在于：所述电压检测电路包括基准电压、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、比较器U1、NMOS晶体管Q1；所述输出控制电路包括电阻R7、电阻R8、NMOS晶体管Q2和PMOS晶体管；

所述电阻R4、电阻R2、电阻R3依次串联设置，所述电阻R5和电阻R6串联连接的连接点与比较器U1的输入端口B相连接，所述电阻R4的一端与基准电压相连接，其中电阻R4与电阻R2的连接点与比较器U1的输入端口A相连接，其中电阻R6的另一端接地，所述电阻R3与NMOS晶体管Q1并联设置，NMOS晶体管Q1的1管脚与NMOS晶体管Q2的1管脚相连接，所述电阻R7与比较器U1的输出端口C、以及NMOS晶体管Q1和NMOS晶体管Q2 1管脚相连接，所述电阻R8的一端与PMOS晶体管的控制脚相连接、另一端与NMOS晶体管Q2的漏极相连接。