专利名称：车载电源的制作方法
技术领域：
车载电源，涉及一种电源，特别是为车载电子产品提供电源的电源装置。
背景技术：
随着汽车销量的增加，越来越多的汽车电器也随之发展起来，在汽车上安装CD、收音机、液晶电视成为广大汽车用户的首选。车载电源装置的质量直接影响车载液晶电视的使用寿命和使用效果。目前的汽车电源多种多样，小汽车采用12V的蓄电池供电，小巴车和中巴车多是采用24V的蓄电池供电，大巴车则多是采用36V的蓄电池供电。车载电源不光是电压范围差别较大，而且变化范围也各不相同。启动时，汽车点火时会使电流加大，蓄电池电压可能在短时间内急剧下降到最低6-9V左右，或最低13-14V左右，或最低30-32V左右，这对车载电源也提出了更高的要求。目前，市场上的车载液晶电视的电源一般是针对不同的汽车设计不同的电源模块，同时又要通过大量的认证实验，这提高了产品的设计成本和生产成本。
车载电源区别于交流电源和普通直流电源来说，它是一个变化的直流电源，有着较大的特殊性。这对CD、收音机的收听影响不大，但对车载液晶电视来说，直接影响到正常收看。提供液晶电视灯管电压的逆变器，它的最大工作范围为直流电压12V±1.2V，而液晶电视的系统复位电压则通常是5V以下。以小汽车的车载电源为例，在汽车打火瞬间，汽车上的电源电压变低到6-9V时，逆变器已经停止工作，液晶电视的主系统却还未进入复位状态。汽车打火完成后，电压恢复正常，逆变器不能进行自动复位，而液晶电视的系统未检测到电压瞬间降低，车载液晶电视将处于逆变器不能恢复工作的无序状态下。出现声音正常，而没有屏幕显示的情况。
综上，目前市场上车载电源装置的两大缺点1、车载电源的电压输入范围窄；2、在汽车打火完成后系统不能自动复位。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种具有宽电压输入范围和在汽车打火时能够使液晶电视等电子产品系统自动复位的车载电源。
本实用新型解决上述的技术问题所采用的技术方案是蓄电池的电源输入端通过开关式稳压电路与车载负载相连，还有整流滤波电路连接在开关式稳压电路与车载负载之间。
开关式稳压电路包括比较放大器、脉宽调制电路、开关电路、基准电压电路、锯齿波电压发生器，蓄电池通过基准电压电路与比较放大器的一个输入端相连，比较放大器的输出端与脉宽调制电路一个输入端相连，脉宽调制电路的另一个输入端与锯齿波电压发生器的输入端相连，脉宽调制电路的输出端与开关电路输入端相连，开关电路输出端与整流滤波电路输入端相连，整流滤波电路输出端通过反馈回路与比较放大器的另一个输入端相连。
开关式稳压电路还包括电平触发电路，所述电平触发电路与开关式稳压电路中的脉宽调制电路输入端相连。
电平触发电路包括恒流源、开关模块，开关模块连接在脉宽调制电路与地线之间，还有软件复位电容CSS与开关模块并联，恒流源与软件复位电容CSS一端相连，对软件复位电容CSS充电。
开关模块还与启动模块的一端相连，启动模块另一端与开关式稳压电路输入端相连，启动模块检测稳压电路输入端电压的变化，输出使能信号控制开关模块。
软件复位电容CSS的上电时间大于输出电容COUT的放电时间。
本实用新型的有益效果是，使用本实用新型的车载电源能保证供电的可靠性、安全性，实用电压范围较广，达到低成本宽范围的安装，能够在多种汽车上批量使用。
图1为现有的车载电源的电路原理图；图2为本实用新型所采用的车载电源的电路原理图；图3为本实用新型所采用的步进式DC/DC变换芯片LM2679的内部原理图；图4为本实用新型采用电平触发电路产生复位信号的内部原理图；图5为实施例采用步进式DC/DC变换芯片LM2679作为稳压电路，输出为固定电压时电路图；
图6为实施例采用步进式DC/DC变换芯片LM2679作为稳压电路，输出为可调电压时电路图。
具体实施方式
以下结合附图与实施方式对本实用新型作进一步说明。
现有的车载电源针对不同的输入电压设计对应的电源模块，如图1所示，通过线性稳压电路中恒定的基准电压与反馈回的调整管输出电压经比较，其差值放大器放大后输入调整管，控制调整管电压输出的大小。利用此电路可维持调整管输出电压的基本恒定，但是因为调整管对电压的调整范围有限不能实现宽电压的输入范围，由于没有产生复位电平的模块，当输入电压发生跳变而系统又未检测到电压跳变时导致系统无法复位，不能正常工作。
本实用新型引入能产生触发电平的开关式稳压电路，将直流电平通过开关电路变为开关电平，通过整流滤波电路输出稳定的直流电平。
蓄电池通过开关式稳压电路与车载负载相连，还有整流滤波电路连接在开关式稳压电路与负载之间。
开关式稳压电路包括比较放大器、脉宽调制电路、开关电路、基准电压电路、锯齿波电压发生器，蓄电池通过基准电压电路与比较放大器的一个输入端相连，比较放大器的输出端与脉宽调制电路一个输入端相连，脉宽调制电路的另一个输入端与锯齿波电压发生器的输入端相连，脉宽调制电路的输出端与开关电路输入端相连，开关电路输出端与整流滤波电路输入端相连，整流滤波电路输出端通过反馈回路与比较放大器的另一个输入端相连。
脉宽调制电路包括比较器、逻辑控制电路、限流控制电路和温度控制电路，脉宽调制电路的输入端为比较器的输入端，比较器通过逻辑控制电路与所述开关电路相连，限流控制电路和温度控制电路的一个输出端与逻辑控制电路相连，另一个输出端与所述锯齿波电压发生器相连。
开关式稳压电路还包括电平触发电路，所述电平触发电路与开关式稳压电路中的脉宽调制电路输入端相连。
电平触发电路包括恒流源、开关模块，开关模块连接在脉宽调制电路与地线之间，还有软件复位电容CSS与开关模块并联，恒流源与软件复位电容CSS一端相连，对软件复位电容CSS充电。其中，软件复位电容CSS的上电时间大于输出电容COUT的放电时间。
开关模块还与启动模块的一端相连，启动模块另一端与开关式稳压电路输入端相连，启动模块检测稳压电路输入端电压的变化，输出使能信号控制开关模块。
如图2所示，蓄电池的电源输入端与基准电压电路相连，基准电压电路输出固定的基准电平VREF与直流反馈VF输入比较放大器，比较放大器输出经比较后的差值电压；差值电压与锯齿波电压发生器输出的高频震荡一起输入比较器，差值电压调整比较器输出高频方波的占空比；高频方波通过逻辑控制电路，逻辑控制电路对方波的占空比进行调整；同时还有限流控制电路和温度控制电路对逻辑控制电路和锯齿波电压发生器进行控制。
开关式稳压电源对输入电压的调整能力强，可适应宽范围的电压输入。
脉宽调制电路的输入端还与电平触发电路的输出相连。开关模块还与启动模块相连，启动模块另一端与开关式稳压电路输入端相连，启动模块检测稳压电路输入端电压的变化，输出使能信号控制开关模块，产生系统复位电平。
本实用新型实施例如下采用步进式DC/DC变换芯片作为开关式稳压电路。步进式DC/DC变化芯片型号为LM2679，电流输出范围最大5A，选用大电流的MOS管，支持高频率的震荡。该芯片输入电压的范围为8V-40V，能很好的满足不同型号汽车的蓄电池的电压范围。
此车载电源用在车载液晶电视上时，能稳定地输出适用于车载液晶电视工作的12V电压，当汽车打火，电源电压变低，能使车载液晶电视自动复位。由于车载液晶电视的工作电压为固定值，所以车载电源只需输出固定的直流电压。车载电源的电路如图5所示，步进式DC/DC变换芯片的引脚2为电压输入脚，引脚2接输入电容CIN作为滤波电路，芯片输出端为引脚1，一个续流二极管D与引脚1相连，与电感L、输出电容COUT一起组成整流滤波电路，将引脚1输出的开关电平变为直流电平。
步进式DC/DC变换芯片LM2679内部电路如图3所示引脚1为开关电平输出脚；引脚2为稳压电路电压输入脚，蓄电池的输出端通过引脚2进入芯片进行电平变换；
引脚3为交流反馈脚，引脚3与引脚1之间必须连一个电容CB，电容CB推动内部MOS管来对输入电压进行开关，以降低电源传导损耗，提高电源效率，CB为0.01μF/16V；引脚4为接地引脚GND；引脚5为电流调节脚，能够在实际应用中降低开关电流。在输出端路的情况下，能够使输出近似电流的电平，从该引脚到地的电阻RADS的电流是确定的，它通过开关电路设置峰值电流，RADS为5.6K；引脚6为直流电平反馈输入脚，是比较放大器的输入，用来推动脉冲调制电路，将实际输出的电源电压最终设置成车载负载需要的直流输出电压；对固定电压来讲，直接连接到输出时，增益设置电阻由芯片内部提供，如图5所示；对可调节输出电压的情况是用两个外部电阻R1、R2来设置输出电压，如图6所示；引脚7为软件复位脚，一个软件复位电容CSS从7脚连到地时，允许从引脚2输入电压的跳变。对震荡脉冲，软件复位电容CSS起到了使芯片输出电压延时，保持了输出电压的连续性。这个电容大小通常为0.1μF，这个设置是为了降低输入电压的突发浪涌电流对电源的影响。如果软件上考虑了软复位，则这个引脚保持开路。
本实用新型中，利用软件复位电容CSS的上电时间和输出部分的电容COUT放电的时间之间的时间差值的关系，来控制输出电源的复位。考虑到汽车打火时间不小于30秒，引脚7仍通过软件复位电容CSS连接到地，使稳压电路输出在输入电压发生变化的同时进行复位(时间不小于30秒)，CSS的值为0.05μF到0.03μF。
输入电平通过引脚1与基准电压电路相连和启动电路相连再通过补偿增益电路，基准电压电路输出固定的基准电平VREF，启动电路产生使能信号控制电平触发电路。引脚6的直流反馈VF通过反馈控制电路后与基准电平VREF输入比较放大器。比较放大器输出经比较后的差值电压；差值电压与锯齿波电压发生器输出的高频震荡一起输入比较器，差值电压调整比较器输出高频方波的占空比；高频方波通过逻辑控制电路，逻辑控制电路对方波的占空比进行调整。限流控制电路和温度控制电路与引脚5相连，逻辑控制电路与引脚3相连。限流控制电路和温度控制电路对逻辑控制电路和锯齿波电压发生器进行震荡频率与波形占空比的控制。
引脚7通过电容CSS接地，在汽车打火时使电平触发电路产生触发脉冲，如图4所示。电平触发电路包括恒流源、开关模块，开关模块一端与电容CSS接地端相连，一端与软件复位电容CSS的另一端相连，恒流源与软件复位电容CSS相连。使能信号控制开关模块的导通和截至，当开关模块导通，恒流源接地，电容CSS放电，电容CSS两边的电压下降，产生低电平的触发电平；当开关模块截至，恒流源对电容CSS充电，电容CSS两边的电压缓慢上升，使车载电源输出电压实现从0V到12V的变化，从而使车载液晶电视复位。使能信号由启动电路产生，启动电路检测输入电压的变化，只要电压发生变化均可检测到，将使能信号输入电平触发电路。如车载电源的输出电容COUT放电时间较长，当软件复位电容CSS两端电压跳变时间短于输出电容COUT放电时间时，就有可能不能实现液晶电视系统的复位，所以合理选择COUT与CSS的电容值，使软件复位电容CSS的上电时间大于输出电容COUT的放电时间，才能实现液晶电视系统的复位。本实用新型中考虑到汽车打火时间不小于30秒，将软件复位电容CSS设置为0.03μF到0.05μF，将输出电容COUT设置为200μF到400μF。
如果需要更短的复位时间，则可对电容作进一步调整。
前述的实施例仅仅是示例性的并且不应该被认为限制本发明。本发明的描述意在说明，而不限制权利要求的范围。对本领域普通技术人员来说，很明显可以做出很多替代、修改和变更。
权利要求1.车载电源，蓄电池通过稳压电路与车载负载相连，其特征在于，稳压电路为开关式稳压电路，还有整流滤波电路连接在开关式稳压电路与车载负载之间。
2.如权利要求1所述的车载电源，其特征在于，所述开关式稳压电路包括比较放大器、脉宽调制电路、开关电路、基准电压电路、锯齿波电压发生器，蓄电池通过基准电压电路与比较放大器的一个输入端相连，比较放大器的输出端与脉宽调制电路一个输入端相连，脉宽调制电路的另一个输入端与锯齿波电压发生器的输入端相连，脉宽调制电路的输出端与开关电路输入端相连，开关电路输出端与整流滤波电路输入端相连，整流滤波电路输出端通过反馈回路与比较放大器的另一个输入端相连。
3.如权利要求2所述的车载电源，其特征在于，所述脉宽调制电路包括比较器、逻辑控制电路、限流控制电路和温度控制电路，脉宽调制电路的输入端为比较器的输入端，比较器通过逻辑控制电路与所述开关电路相连，限流控制电路和温度控制电路的一个输出端与逻辑控制电路相连，另一个输出端与所述锯齿波电压发生器相连。
4.如权利要求1所述的车载电源，其特征在于，开关式稳压电路还包括电平触发电路，所述电平触发电路与开关式稳压电路中的脉宽调制电路输入端相连。
5.如权利要求4所述的车载电源，其特征在于，所述电平触发电路包括恒流源、开关模块，开关模块连接在脉宽调制电路与地线之间，还有软件复位电容(CSS)与开关模块并联，恒流源与软件复位电容(CSS)一端相连，对软件复位电容(CSS)充电。
6.如权利要求5所述的车载电源，其特征在于，所述开关模块还与启动模块的一端相连，启动模块另一端与开关式稳压电路输入端相连，启动模块检测稳压电路输入端电压的变化，输出使能信号控制开关模块。
7.如权利要求6所述的车载电源，其特征在于，所述软件复位电容(CSS)的上电时间大于输出电容(COUT)的放电时间。
专利摘要车载电源，涉及一种电源，特别是为车载电子产品提供电源的电源装置。本实用新型目的在于提供一种具有宽电压输入范围和在汽车打火时能够使液晶电视等电子产品系统自动复位的车载电源。采用的技术方案是蓄电池的电源输入端通过开关式稳压电路与车载负载相连，还有整流滤波电路连接在开关式稳压电路与车载负载之间。开关式稳压电路还包括电平触发电路。使用本实用新型的车载电源能保证供电的可靠性、安全性，实用电压范围较广，达到低成本宽范围的安装，能够在多种汽车上批量使用。
文档编号B60L1/00GK2867418SQ200520036718
公开日2007年2月7日 申请日期2005年12月29日 优先权日2005年12月29日
发明者梁敏 申请人:四川长虹电器股份有限公司