CN220996321U - 油门踏板电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种油门踏板电源电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管T和基准稳压源，其中，三极管T的C极通过电阻R1连接输入的电源正极，并通过电阻R2连接三极管T的B极和基准稳压源的输出端，三极管T的E极接电源输出且通过电阻R3接基准稳压源的输入端；基准稳压源的输入端通过电阻R4接GND，基准稳压源的接地端接GND。本实用新型的电路简单，成本极低，能够有效实现对地和对低压电池的短路保护。

Description

油门踏板电源电路

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种油门踏板电源电路。

背景技术

在车载控制系统中，通常采用电子油门踏板对驾驶操作油门的深浅进行采集变换。电子油门踏板中的传感器等电子单元需要又电源供电才能工作，因此控制单元在采集电子油门踏板油门信号的同时需要对电子油门踏板进行供电。供电电源需要有稳定的电压（通常5V），并具有一定的电流输出能力（通常在30mA左右）。同时，供电电源由于和其他的控制线/电源线/地线存在耦合连接，按照相关标准规定，电源应该具有短路到地以及短路到电源的保护。通常情况下，此部分电源主要通过专门的DC/DC变换器实现。或者直接使用控制单元中的5V电源进行供电。

然而，专门的DC/DC变换器，隔离或非隔离，通常都需要额外的监测保护电路，或者使用专用的电源管理芯片实现。通常具有以下问题：

1）电路复杂，需要使用开关器件，电源管理芯片，以及使用磁性器件进行滤波，通常要占用较多的空间，成本较高；

2）DC/DC变换器使用开关器件，引入开关噪声，EMC效果较差；尤其在发生短路的时候，这种开关型的变换器不能持续限制电流，只能间歇性开关，导致短时的电流冲击，进一步影响EMC，同时有可能造成器件的损坏。

此外，若直接使用控制单元的5V电源，则没有额外的保护，在电子踏板电源发生短路到地或者短路到低压电池的时候，造成整个控制单元的供电异常，产生无法预料的后果。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种油门踏板电源电路，以实现对地和对低压电池的短路保护。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种油门踏板电源电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管T和基准稳压源，其中，三极管T的C极通过电阻R1连接输入的电源正极，并通过电阻R2连接三极管T的B极和基准稳压源的输出端，三极管T的E极接电源输出且通过电阻R3接基准稳压源的输入端；基准稳压源的输入端通过电阻R4接GND，基准稳压源的接地端接GND。

进一步地，还包括电阻R5、电阻R6和开关管Q，开关管Q的D极接基准稳压源的输入端，开关管Q的G极通过电阻R5和电阻R6分别接电源输出和GND，开关管Q的S极接GND。

进一步地，还包括稳压管D和电阻R7，开关管Q的G极通过稳压管D接电阻R5和电阻R6，稳压管D的正极连开关管Q的G极，电阻R7的两端分别连接开关管Q的G极和S极。

进一步地，还包括电容C1，电容C1两端分别连接输入的电源正极和GND。

进一步地，还包括电容C2，电容C2两端分别连接电源输出和GND。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的电路简单，成本极低，能够有效实现对地和对低压电池的短路保护。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的油门踏板电源电路的电路图。

图2是本实用新型另一种实施例的油门踏板电源电路的电路图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

请参照图1～图2，本实用新型实施例的油门踏板电源电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管T和基准稳压源。

三极管T的C极通过电阻R1连接输入的电源正极（12V～18V），并通过电阻R2连接三极管T的B极和基准稳压源的输出端，三极管T的E极接电源输出（5V）且通过电阻R3接基准稳压源的输入端。基准稳压源的输入端通过电阻R4接GND，基准稳压源的接地端接GND。

作为一种实施方式，油门踏板电源电路还包括电阻R5、电阻R6和开关管Q，开关管Q的D极接基准稳压源的输入端，开关管Q的G极通过电阻R5和电阻R6分别接电源输出和GND，开关管Q的S极接GND。开关管Q优选为N型MOS管。

如图1所示，电源主要通过R1,R2,R3,R4,T和基准稳压源组成。基准稳压源可以采用通用的TL431等型号的集成芯片。其中R1作为限流/分压电阻，R2为三极管基级电阻，R3和R4作为反馈，分压产生的电源和基准电源一起控制三极管T的基级电流。当输出电压低于目标电压时，R3 R4分压反馈到基准稳压源的输入端1脚，使得流过2脚的电流减小，从而使得三极管的基级电流增加，三极管CE之间的电压减小，输出电压上升；反之当输出电压高于目标电压时，流过基准稳压源2脚的电流增大，从而使得三极管的基级电流减小，三极管CE之间的电压降变大，输出电压减小，从而稳定输出电压。

当输出电源短路到GND时，由于输入电源和输出电源之间串接有R1和三极管T，可以避免输入电源和GND之间的直接短路，限制输入电源的短路电流，避免输入电流被拉胯，保证整个系统的稳定。当短路故障清除后，电源可继续正常工作。

对于短路到外部电源的情况，通常是短路到整车的低压电池系统电源，12V系统电源。由于低压电池的带载能力较强，使输出电源的电压直接为低压电池电压。此时反馈到基准稳压源1脚的电压会异常的高，此时基准稳压源会加大2脚的电流流入，试图减小三极管的基级电流，从而增大三极管的压降来减小输出电压。如果短路到电源的故障不解除，基准稳压源的损耗会很大，将导致基准稳压源过温烧毁。同时为增加2脚的电流，基准稳压源会调整2脚的电压在较低水平，而此时三极管T的发射极短路到12V电源，从而造成三极管基级和发射极有较大的反压，超过三极管的承受能力，三极管T的基级和发射极的PN结会被击穿，导致三极管失效。

通过，R5，R6和Q组成的保护电路可以防止上述情况的发生。如图1所示，当输出电源短路到较高的电源后，超过一定电压，R5和R6分压到N型MOS Q门极的电压超过Q的开启电压，Q会导通，将基准稳压源的1脚拉低，从而关掉基准稳压源，一方面避免2脚持续大电流造成的发热烧毁。另一方面，基准稳压源关掉后，2脚电压跟随输入电源电压，避免了三极管基级与发射极的较大的反压，从而保护了三极管T。因此在短路故障去除后，电源可恢复正常工作。

作为一种实施方式，油门踏板电源电路还包括稳压管D和电阻R7，开关管Q的G极通过稳压管D接电阻R5和电阻R6，稳压管D的正极连开关管Q的G极，电阻R7的两端分别连接开关管Q的G极和S极。

如图2所示，增加稳压管D和电阻R7。稳压管D在电压超过其击穿电压后导通，在此之前R7将Q门极拉低，保证MOS管不动作。避免的直接通过图1中电阻分压的方式产生的MOS管导通关断的界限不明显，会影响基准稳压源1脚的电压稳定。

作为一种实施方式，油门踏板电源电路还包括电容C1，电容C1两端分别连接输入的电源正极和GND。电容C1用于电源输入端滤波。

作为一种实施方式，油门踏板电源电路还包括电容C2，电容C2两端分别连接电源输出和GND。电容C2用于电源输出端滤波。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (5)

1.一种油门踏板电源电路，其特征在于，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管T和基准稳压源，其中，三极管T的C极通过电阻R1连接输入电源的正极，并通过电阻R2连接三极管T的B极和基准稳压源的输出端，三极管T的E极接电源输出端且通过电阻R3接基准稳压源的输入端；基准稳压源的输入端通过电阻R4接GND，基准稳压源的接地端接GND。

2.如权利要求1所述的油门踏板电源电路，其特征在于，还包括电阻R5、电阻R6和开关管Q，开关管Q的D极接基准稳压源的输入端，开关管Q的G极通过电阻R5和电阻R6分别接电源输出和GND，开关管Q的S极接GND。

3.如权利要求2所述的油门踏板电源电路，其特征在于，还包括稳压管D和电阻R7，开关管Q的G极通过稳压管D接电阻R5和电阻R6，其中稳压管D的正极连开关管Q的G极，电阻R7的两端分别连接开关管Q的G极和S极。

4.如权利要求1所述的油门踏板电源电路，其特征在于，还包括电容C1，电容C1两端分别连接输入电源的正极和GND。

5.如权利要求1所述的油门踏板电源电路，其特征在于，还包括电容C2，电容C2两端分别连接电源输出和GND。