一种低功耗宽电源输入的车用传感器稳压电路的制作方法

1.本实用新型涉及车用传感器电路技术领域，特别是一种低功耗宽电源输入的车用传感器稳压电路。


背景技术：

2.在某些特殊的应用场合里，需要电源系统在很宽的电压范围内都能正常工作，如光伏系统、ups等，尤其在汽车行业，输入传感器的电压往往受用电负载的变化而变动，特别是负载较大时情况尤其严重，另外现场环境的干扰尖峰也会叠加在输入电压上一起进入电源电路，致使在恶劣境下正常供电的电压芯片或其它的元件极其容易损坏。
3.传统的线性稳压电源使用的是稳压管和限流电阻自身的功耗和散热，变换效率低，功耗大，体积大，而线性稳压电源只相当于一个可调电阻,只降压不能升压，同时传统的开关电源输入电压范围比较小，不能满足宽电源输入的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种低功耗宽电源输入的车用传感器稳压电路。
5.实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种低功耗宽电源输入的车用传感器稳压电路，包括电源输入处理模块、与电源输入处理模块电线连接的升压电路模块、与升压电路模块电线连接的降压电路模块以及与降压电路模块电线连接的稳压输出模块，通过所述升压电路模块将所述电源输入处理模块输入的电压升压成统一电压，再由降压电路模块进行降压后通过稳压输出模块输出。
6.作为本实用新型的进一步补充，所述电源输入处理模块包括电源输入端vdd1、电源防反接二极管d01、tvs二极管t0、滤波电容c2和共模电感l01，其中所述电源输入端vdd1分别与所述电源防反接二极管d01和所述tvs二极管t0连接，所述电源防反接二极管d01分别与所述滤波电容c2和所述共模电感l01连接，所述tvs二极管t0的另一端和接地端gnd和所述共模电感l01连接，所述滤波电容c2的另一端与所述共模电感l01连接。
7.作为本实用新型的进一步补充，所述升压电路模块包括旁路电容c1、旁路电容c3、差模电感l1、隔离二极管d1、采样电阻r5、采样电阻r6、滤波电容c5、滤波电容c6和电压芯片u1，其中所述电压芯片u1包括引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5和引脚6。
8.作为本实用新型的进一步补充，所述滤波电容c3和所述滤波电容c1并联，且并联后的电路两端分别与接地端gnda和所述差模电感l1连接，所述差模电感l1的另一端与所述隔离二极管d1连接，所述滤波电容6和所述滤波电容c5并联，且并联后的电路两端分别与所述隔离二极管d1和接地端gnda连接，所述引脚4和引脚5均接入所述差模电感l1和滤波电容c3之间的电路，所述采样电阻r6和所述采样电阻r5串联，所述采样电阻r6的另一端与所述隔离二极管d1连接，所述引脚1接入所述差模电感和所述隔离二极管d1之间的电路，所述引脚3接入所述采样电阻r6和所述采样电阻r5之间的电路，所述引脚2与接地端gnda连接，所
述采样电阻r5的另一端接入所述引脚2和接地端gnda之间的电路。
9.作为本实用新型的进一步补充，所述降压电路模块包括磁珠fb3、滤波电容c01、滤波电容c02、分压电阻r01、分压电阻r02、电压芯片u2、精密电阻r03、精密电阻r04、差模电感l2和肖特基二极管d2，其中所述电压芯片包括引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7和引脚8。
10.作为本实用新型的进一步补充，所述分压电阻r01和所述分压电阻r02串联，且串联后与所述滤波电容c01并联，并联后的电路一端与所述磁珠fb3连接，所述引脚1接入所述磁珠fb3和所述分压电阻r01之间的电路，所述引脚3接入所述分压电阻r01和所述分压电阻r02之间的电路，所述引脚7与所述滤波电容c02连接，所述滤波电容c02的另一端分别与所述差模电感l2和所述肖特基二极管d2连接，所述差模电感l2的另一端精密电阻r03连接，所述肖特基二极管的另一端与接地端gnda连接，所述精密电阻r04的两端分别与所述精密电阻r03和接地端gnda连接，所述滤波电容c02、差模电感l2和肖特基二极管d2均与所述引脚8连接，所述引脚4接入所述精密电阻r04和所述精密电阻r03之间的电路，所述引脚6与接地端gnda连接。
11.作为本实用新型的进一步补充，所述稳压输出模块包括磁珠fb4、滤波电容c4、滤波电容c7、滤波电容c8和电源输出端vdda，其中所述滤波电容c4与所述磁珠fb4连接，连接后的电路分别与所述滤波电容c7和所述滤波电容c8并联，且并联后的电路两端分别与所述电源输出端vdda和接地端gnda连接。
12.其有益效果在于，本实用新型具有稳压范围宽、功耗小等优点，当开关稳压电源输入的电压在3.5-60v范围内变化时，都能达到很好的稳压效果，输出电压的变化在2％以下，而且在输入电压发生变化时，始终能保持稳压电路的高效率，并且由于电路功率损耗小，因而不需要采用大散热器，功耗小使得电子设备内温升也低，周围元件不会因长期工作在高温环境下而损坏，这有利于提高整个电子设备的可靠性和稳定性。
附图说明
13.图1是本实用新型的整体结构框图；
14.图2是本实用新型中电源输入处理模块的电路图；
15.图3是本实用新型中升压电路模块的电路图；
16.图4是本实用新型中降压电路模块的电路图；
17.图5是本实用新型中稳压输出模块的电路图。
具体实施方式
18.首先说明一下本实用新型的设计初衷，目前车用传感器使用的是线性稳压电源，它的缺点也很明显，除了体积大、功耗大之外，变换效率也低，而且它还只能降压不能升压，也不能满足宽电源输入的需求，因而本实用新型提供了一种低功耗宽电源输入的车用传感器稳压电路，可以有效解决上述问题。
19.下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1所示，该车用传感器稳压电路主要由以下几大模块组成，包括电源输入处理模块、升压电路模块、降压电路模块和稳压输出模块，首先电源输入处理模块将电压输送给升压电路模块，这种电压一般在3.5-60v，很不
稳定，然后通过升压电路模块将电源输入处理模块输入的电压进行升压并稳定输出为统一8v电压，再由降压电路模块对8v的电压降压到5v，最后通过稳压输出模块输出，上述电路模块可以对电源输入接口进行隔离和防反接处理，有效的避免了外部电路的干扰，而且采用了两级dcdc电路设计，最终实现3.5-60v宽电压输入和高精度5v电压的稳定输出。
20.接下来分别对上述电路模块的结构进行说明:
21.如图2所示，上述的电源输入处理模块包括以下结构：电源输入端vdd1、电源防反接二极管d01、tvs二极管t0、滤波电容c2和共模电感l01，其中外部电压从电源输入端vdd1输入电路中，电源输入端vdd1分别与电源防反接二极管d01和tvs二极管t0连接，tvs二极管t0可以有效保护电路不会被浪涌损坏；电源防反接二极管d01分别与滤波电容c2和共模电感l01连接，tvs二极管t0的另一端和接地端gnd和共模电感l01连接，滤波电容c2的另一端与共模电感l01连接，共模电感l01主要起隔离作用，抑制共模干扰信号。
22.如图3所示，升压电路模块包括以下结构：旁路电容c1、旁路电容c3、差模电感l1、隔离二极管d1、采样电阻r5、采样电阻r6、滤波电容c5、滤波电容c6和电压芯片u1，其中电压芯片u1包括引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6等6个引脚，上述的滤波电容c3和滤波电容c1并联，且并联后的电路两端分别与接地端gnda和差模电感l1连接，差模电感l1的另一端与隔离二极管d1连接，差模电感l1可以阻止交流电通过而让直流电通过；滤波电容6和滤波电容c5并联，且并联后的电路两端分别与隔离二极管d1和接地端gnda连接，引脚4和引脚5均接入差模电感l1和滤波电容c3之间的电路，采样电阻r6和采样电阻r5串联，采样电阻r6的另一端与隔离二极管d1连接，引脚1接入差模电感和隔离二极管d1之间的电路，引脚3接入采样电阻r6和采样电阻r5之间的电路，引脚2与接地端gnda连接，采样电阻r5的另一端接入引脚2和接地端gnda之间的电路，通过上述结构和连接方式组合的升压电路模块可以将3.5-60v的电压稳定输出为8v的电压。
23.如图4所示，降压电路模块包括以下结构：磁珠fb3、滤波电容c01、滤波电容c02、分压电阻r01、分压电阻r02、电压芯片u2、精密电阻r03、精密电阻r04、差模电感l2和肖特基二极管d2，其中电压芯片包括引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚8等8个引脚，上述的分压电阻r01和分压电阻r02串联，且串联后与滤波电容c01并联，并联后的电路一端与磁珠fb3连接，磁珠fb3主要起到滤波的作用；引脚1接入磁珠fb3和分压电阻r01之间的电路，引脚3接入分压电阻r01和分压电阻r02之间的电路，引脚7与滤波电容c02连接，滤波电容c02的另一端分别与差模电感l2和肖特基二极管d2连接，差模电感l2的另一端精密电阻r03连接，肖特基二极管的另一端与接地端gnda连接，肖特基二极管d2具有反向恢复时间极短的特性，用于保护二极管；精密电阻r04的两端分别与精密电阻r03和接地端gnda连接，滤波电容c02、差模电感l2和肖特基二极管d2均与引脚8连接，引脚4接入精密电阻r04和精密电阻r03之间的电路，引脚6与接地端gnda连接，通过上述结构和连接方式组合成的降压电路模块可以将8v电压稳定输出为5v的电压。
24.如图5所示，稳压输出模块主要由磁珠fb4、滤波电容c4、滤波电容c7、滤波电容c8、电源输出端vdda等部件组成，其中滤波电容c4与磁珠fb4连接，连接后的电路分别与滤波电容c7和滤波电容c8并联，且并联后的电路两端分别与电源输出端vdda和接地端gnda连接，磁珠fb4主要起到滤波的作用，稳定输出5v的电压。
25.电源输入处理模块中共模电感l01的输出端分别与升压带你路模块中的引脚4和
旁路电容c3连接，然后升压电路模块中滤波电容的两端分别与降压电路模块中的磁珠fb3连接，以及滤波电容c01和分压电阻r02之间的电路连接，降压电路模块中差模电感l2与稳压输出模块中滤波电容c4和磁珠fb4之间的电路连接，这样上述几个电路模块就组成了一个完整的闭路，最终从稳压电路模块中的电源输出端vdda稳定输出5v的电压，采用该电路稳压电源输入的电压在3.5-60v范围内变化时，都能达到很好的稳压效果，电路功耗也进一步降低。
26.上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。