一种用于车载电子设备的电源过压欠压保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及汽车车载电子电路，具体涉及一种用于车载电子设备的电源过压欠压保护电路。


背景技术：

2.汽车中电子设备种类数量越来越多，他们的功能作用各有不同，但都有一个共同的特点：都要从汽车的电瓶取电。车载电子设备的供电均来源于汽车电瓶的直流电源。由于现在汽车电路结构复杂，车载电子电气设备数量众多，汽车电瓶是所有车载电子电气设备的供电来源，汽车电瓶在使用过程中存在着负载突增突降的情况，会使直流电压输出很不稳定，存在着输出电压瞬间过压很高的情况，这样会对车载电子电气设备造成损坏。同时，车载电子电气设备的工作耗电也会对汽车电瓶的电量存在消耗，如果车辆久停，发动机不工作，不对电瓶充电，电瓶的电量就会存在持续消耗的可能，一旦电瓶电量过放，会对电瓶造成损坏，这也要求车载电子电气设备上进行欠压保护的设计，以用来保护汽车电瓶。
3.现在的车载电子电气设备上也会有电源过压欠压保护电路的设计，但是这些设计电路大多采用集成的过压欠压模块电路，这些集成化的模块体积较大，对那些小型和微型的车载电子装置的设计无法满足，且价格不菲，无法满足那些对成本有很高要求的车载电子装置设计，同时也无法满足过压和欠压的兼容设计需要。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术的状况及存在的不足，为了满足现在车载电子设备小型化、简约化的设计需求，兼顾价格成本的控制，使得设计的产品具有很高的性价比，本实用新型提供一种用于车载电子设备的电源过压欠压保护电路。
5.本实用新型采取的技术方案是：一种用于车载电子设备的电源过压欠压保护电路，其特征在于：所述电源过压欠压保护电路包括型号为p2576l的开关电源芯片n1、pnp晶体三级管vt1、pnp晶体三级管vt2、npn晶体三级管vt3、npn晶体三级管vt4、齐纳二极管vd2、齐纳二极管vd3、二极管vd1、二极管vd5、tvs管vd6；其中，汽车电瓶t1的正极连接二极管vd1的正极，二极管vd1的负极分别连接到齐纳二极管vd3的负极、pnp晶体三级管vt1的2脚、电阻r1的一端、电阻r3的一端、pnp晶体三级管vt2的2脚、pnp晶体三级管vt3的2脚，电阻r1的另一端连接到齐纳二极管vd2的负极、pnp晶体三级管vt1的1脚，齐纳二极管vd2的正极连接到电阻r2一端，电阻r2的另一端连接到gnd，齐纳二极管vd3的正极连接到电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接电阻r6的一端和npn晶体三级管vt4的1脚，电阻r6的另一端连接到npn晶体三级管vt4的2脚和gnd端，npn晶体三级管vt4的3脚连接到电阻r4的一端，电阻r4的另一端连接到pnp晶体三级管vt1的3脚、pnp晶体三级管vt2的1脚、电阻r3的另一端，pnp晶体三级管vt2的3脚连接到pnp晶体三级管vt3的1脚，pnp晶体三级管vt3的3脚连接到电容c1的正极、开关电源芯片n1的1脚，开关电源芯片n1的3脚、5脚、6脚连接到gnd端，电容c1的负极连接到gnd端，开关电源芯片n1的2脚连接到二极管vd5的负极、电感l1的一端、二极管vd5的正
极连接到gnd端，电感l1的另一端连接到开关电源芯片n1的4脚、电容c2的正极、tvs管vd6的负极，电容c2的负极连接到gnd端，tvs管vd6的正极连接到gnd端。
6.本实用新型所产生的有益效果是：车载电子电气设备的电源通过增加过压和欠压保护电路的设计，一是用来保护后级电路，不会被瞬间的过高电压损坏；二是用来保护汽车电瓶，不会因为电量过放而使汽车电瓶被损坏。本设计高效、灵活、简约，从而满足现在车载电子设备小型化、简约化的设计需求。
附图说明
7.图1本实用新型用于车载电子设备的电源过压欠压保护电路原理图。
具体实施方式
8.以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
9.参照图1，用于车载电子设备的电源过压欠压保护电路包括型号为p2576l的开关电源芯片n1、pnp晶体三级管vt1、pnp晶体三级管vt2、npn晶体三级管vt3、npn晶体三级管vt4、齐纳二极管vd2、齐纳二极管vd3、二极管vd1、二极管vd5、tvs管vd6；其中，汽车电瓶t1的正极连接二极管vd1的正极，二极管vd1的负极分别连接到齐纳二极管vd3的负极、pnp晶体三级管vt1的2脚、电阻r1的一端、电阻r3的一端、pnp晶体三级管vt2的2脚、pnp晶体三级管vt3的2脚，电阻r1的另一端连接到齐纳二极管vd2的负极、pnp晶体三级管vt1的1脚，齐纳二极管vd2的正极连接到电阻r2一端，电阻r2的另一端连接到gnd，齐纳二极管vd3的正极连接到电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接电阻r6的一端和npn晶体三级管vt4的1脚，电阻r6的另一端连接到npn晶体三级管vt4的2脚和gnd端，npn晶体三级管vt4的3脚连接到电阻r4的一端，电阻r4的另一端连接到pnp晶体三级管vt1的3脚、pnp晶体三级管vt2的1脚、电阻r3的另一端，pnp晶体三级管vt2的3脚连接到pnp晶体三级管vt3的1脚，pnp晶体三级管vt3的3脚连接到电容c1的正极、开关电源芯片n1的1脚，开关电源芯片n1的3脚、5脚、6脚连接到gnd端，电容c1的负极连接到gnd端，开关电源芯片n1的2脚连接到二极管vd5的负极、电感l1的一端、二极管vd5的正极连接到gnd端，电感l1的另一端连接到开关电源芯片n1的4脚、电容c2的正极、tvs管vd6的负极，电容c2的负极连接到gnd端，tvs管vd6的正极连接到gnd端。
10.本设计选择的开关电源芯片n1，型号为p2576l，功能是进行电压降压转换。
11.本设计过压保护的工作过程：输入的汽车电瓶为12v或24v的电瓶时，当电瓶电压不超过35v时，齐纳二极管vd2不工作在击穿区，齐纳二极管vd2没有电流流过，电阻r1也没有电流流过，因此，pnp三极管vt1截止，此时的齐纳二极管vd3工作在击穿区有电流流过，npn三极管vt4导通，电阻r3、r4有电流流过，pnp三极管vt2导通，大功率npn三极管vt3导通，二极管vd1负极的电压就导通加载到了开关电源芯片n1的1脚(输入引脚)，开关电源芯片n1输出5v直流电压。当电瓶电压超过35v时，齐纳二极管vd2则工作在击穿区，齐纳二极管vd2有电流流过，电阻r1也有电流流过，因此pnp三极管vt1导通，此时的齐纳二极管vd3也工作在击穿区有电流流过，npn三极管vt4导通，此时电阻r3两端电势电压相等，故电阻r3两端没有电流流过，pnp三极管vt2不导通，大功率npn三极管vt3也以此不导通，二极管vd1负极的电压就不能导通加载到了开关电源芯片n1的1脚(输入引脚)，开关电源芯片n1也无法输出5v直流电压，这样汽车电瓶过压，就不会将高电压加载到开关电源芯片n1的1脚上，避免了
开关电源芯片n1的高压损坏，起到了保护开关电源芯片n1和后级电路的作用。
12.欠压保护的工作过程：输入的汽车电瓶为12v的电瓶时，当电瓶电压低于9v时，齐纳二极管vd3不工作在击穿区，齐纳二极管vd3没有电流流过，电阻r5也没有电流流过，因此npn三极管vt4不导通，而此时齐纳二极管vd2也不工作在击穿区，齐纳二极管vd2也没有电流流过，电阻r1也没有电流流过，因此pnp三极管vt1截止，故电阻r3、电阻r4没有电流流过，pnp三极管vt2不导通，大功率npn三极管vt3不导通，二极管vd1负极的电压就无法导通加载到开关电源芯片n1的1脚(输入引脚)，开关电源芯片n1就无法输出5v直流电压。这样当汽车的电瓶电压低于9v时，电瓶电压就无法导通加载到电路，避免了电瓶在欠压时的过放，起到了保护汽车电瓶的作用。
13.当汽车的电瓶为24v的电瓶时，将齐纳二极管vd3型号更换成mmsz5246bt1g，这样当使用在24v电瓶时，电瓶电压降到17v的时候欠压保护工作，电瓶电压就无法导通加载到电路，避免了电瓶在欠压时的过放，起到了保护汽车电瓶的作用。
14.本电路采用的关键器件是齐纳二极管mmsz5236bt1g(vd3)、mmsz5257bt1g(vd2)、pnp晶体三极管mmbt5401lt1(vt1、vt2)、npn大功率晶体三极管buj103ad(vt3)。