多协议车载诊断盒供电电源系统的制作方法

本实用新型涉及汽车诊断盒电源供电技术领域，尤其涉及一种多协议车载诊断盒供电电源系统。

背景技术：

车载诊断盒中，需要对各控制器及外围进行供电，在给所述处理器及外围电路供电过程中，需要将输入的单一电源进行电压转换，电源转换控制器为各外设所需的供电电源。在满足电源供电的条件下，同时需要考虑供电电源系统的稳定性，以及供电电源系统的小型化。

另外，汽车车载诊断盒中需要消耗一定的汽车电源，在所述汽车车载诊断盒的使用过程中，需要各路电源进行管理，比如，将部分外设进行关闭，以防止外设的耗电。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种多协议车载诊断盒供电电源系统。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的多协议车载诊断盒供电电源系统，所述多协议车载诊断盒供电电源系统包括：

第一电源电路，所述第一电源电路将输入电源转换为第一稳定电源；

电源开关电路，所述电源开关电路将所述第一电源电路输出的所述第一稳定电源导通关断控制，导通时输出第二稳定电源，并为继电器开关驱动和继电器开关模块提供供电电源；

第二电源电路，所述第二电源电路将所述第一电源电路输出的所述第一稳定电源转换成第三稳定电源，并为单片机、OLED显示屏驱动和以太网通信模块提供供电电源；

第三电源电路，所述第三电源电路将所述第一电源电路输出的所述第一稳定电源转换成第四稳定电源，并为蓝牙模块提供供电电源；

第四电源电路，所述第四电源电路将所述第一电源电路输出的所述第一稳定电源转换成第五稳定电源，并为OLED显示屏提供供电电源；

单片机，所述单片机分别与所述第一电源电路、第三电源电路和第四电源电路连接；所述单片机分别控制所述第一电源电路、第三电源电路和第四电源电路的导通或断开。

根据本实用新型一个实施例，所述第一电源电路、第二电源电路、第三电源电路和第四电源电路为直流转直流电源电路；其中，所述第一电源电路、第二电源电路、和第三电源电路为线性降压电路；所述第四电源电路为升压电源电路。

根据本实用新型一个实施例，所述第一电源电路包括：第一开关电源转换器U1及第一外围电路；

所述第一外围电路包括电感L1、二极管D2、电容C2、电阻R1和电阻R3；

所述电感L1的一端与所述第一开关电源转换器U1的脉冲输出端连接，所述电感L1另一端分别与所述电容C2的一端及电阻R1的一端连接，所述电容C2的另一端与参考地连接，所述电阻R1的另一端与所述第一开关电源转换器U1电压反馈端连接，所述电阻R3的一端与所述第一开关电源转换器U1电压反馈端，所述电阻R3的另一端与所述参考地连接；

所述第一开关电源转换器U1的电源输入端与汽车电瓶输出电源连接；

所述开关电源转换器U1的使能端还与所述单片机连接，并在所述单片机的控制下进行供电电源的导通或断开。

根据本实用新型一个实施例，所述电源开关电路包括：电源转换器U2及第二外围电路，所述第二外围电路包括电阻R9、电阻R10和电阻R11；

所述电阻R9一端与第三稳定电源连接，所述电阻R9另一端与所述电源转换器U2的使能端连接，所述电阻R10的一端与所述电源转换器U2的使能端EN连接，所述电阻R10的另一端与参考地连接；

所述电阻R11的一端与所述电源转换器U2的电流限制端连接，所述电阻R11的另一端与参考地连接。

根据本实用新型一个实施例，所述第二电源电路包括：电源转换器U4和第三外围电路，所述第三外围电路包括电容C16、电阻R12、电容C20和电容C17；

所述电容C16的一端与第一稳定电源连接，所述电容C16的另一端与参考地连接；

所述电阻R12的一端与所述第一稳定电源连接，所述电阻R12的另一端与所述电源转换器U4的使能端连接；

所述电容C20的一端与所述电源转换器U4的调节端连接，所述电容的另一端与参考地连接；

所述电容C17的一端与所述电源转换器U4的电压输出端连接，所述电容C17的另一端与参考地连接。

根据本实用新型一个实施例，所述第三电源电路包括：电源转换器U8和第四外围电路，所述第四外围电路包括电容C45、电阻R28、电容C49和电容C48；所述电容C45的一端与第一稳定电源连接，所述电容C45的另一端与参考地连接；所述电阻R28的一端与所述第一稳定电源连接，所述电阻R28的另一端与所述电源转换器U8的使能端连接；

所述电源转换器U8的使能端还通过电阻R29与所述单片机连接，并在所述单片机的控制下进行供电电源的导通或断开。

根据本实用新型一个实施例，所述第四电源电路包括：

电源控制芯片U23、电感L5、二极管D8、电阻R128和电阻R130；

所述电感一端与输入第一稳定电源连接，所述电感另一端与所述电源控制芯片U23的LX端连接；

所述二极管D8的阳极与所述电源控制芯片U23的LX端连接，所述二极管D8的阴极与所述电阻R128的一端连接，所述电阻R128的另一端与所述电源控制芯片U23的电压反馈端FB端连接；

所述电阻R130的一端与所述电源控制芯片U23的电压反馈端FB端连接，所述电阻R130的另一端与参考地连接。

电源控制芯片U23的使能端与所述单片机连接，并在所述单片机的控制下进行供电电源的导通或断开。

根据本实用新型一个实施例，还包括充电电池，所充电电池与所述第一电源电路连接。

本实用新型实施例通过第一电源电路将汽车电瓶输出电源转换为第一稳定电源，并通过所述电源开关电路、第二电源电路、第三电源电路和第四电源电路分别将所述第一稳定电源转换成第二稳定电源、第三稳定电源、第四稳定电源和第五稳定电源从而为车载诊断盒提供稳定的电源。

另外，通过单片机分别与所述第一电源电路、第三电源电路和第四电源电路连接；所述单片机分别控制所述第一电源电路、第三电源电路和第四电源电路的导通或断开，从而在使用过程中减少电瓶电能的损耗，增加电瓶的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统的第一电源电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统的电源开关电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统的第二电源电路结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统的第三电源电路；

图6为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统的第四电源电路结构示意图。

附图标记：

第一电源电路10；

电源开关电路20；

第二电源电路30；

第三电源电路40；

第四电源电路50；

单片机60；

电池70。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将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、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统结构示意图。

本实用新型实施例提供的一种多协议车载诊断盒供电电源系统，包括：第一电源电路10、电源开关电路20、第二电源电路30、第三电源电路40、第四电源电路50和单片机60；所述第一电源电路10将输入电源转换为第一稳定电源5V_VCC；所述电源开关电路20将所述第一电源电路10输出的所述第一稳定电源5V_VCC导通关断控制，导通时将所述第一稳定电压5V_VCC直接输出，成为另一路供电电源：第二稳定电源VCC，并为继电器开关驱动和继电器开关模块提供供电电源；所述第二电源电路30将所述第一电源电路10输出的所述第一稳定电源5V_VCC转换成第三稳定电源+3.3V，并为单片机60、OLED显示屏驱动和以太网通信模块提供供电电源；所述第三电源电路40将所述第一电源电路10输出的所述第一稳定电源5V_VCC转换成第四稳定电源BT_3.3，并为蓝牙模块提供供电电源；所述第四电源电路50将所述第一电源电路10输出的所述第一稳定电源5V_VCC转换成第五稳定电源VPP，并为OLED显示屏提供供电电源；所述单片机60分别与所述第一电源电路10、第三电源电路40和第四电源电路50连接；所述单片机60分别控制所述第一电源电路10、第三电源电路40和第四电源电路50的导通或断开。

具体的，本实用新型实施例通过第一电源电路10将输入电源转换为第一稳定电源5V_VCC。由于所述第一电源电路10的输入电源为汽车电瓶电源，汽车电源在使用过程中可能会出现电压变动。例如，在长时间使用后电压会降低。所述第一电源电路10将汽车电瓶电源进行电压转换，输出第一稳定电源5V_VCC，例如输入稳定的5V稳定电源。所述第一稳定电源5V_VCC作为系统的供电电源，并通过第二电源电路30、第三电源电路40和第四电源电路50分别将所述第一稳定电源5V_VCC转换成第三稳定电源+3.3V、第四稳定电源BT_3.3和第五稳定电源VPP，以及通过所述电源开关电路20将所述第一电源电路10输出的所述第一稳定电源5V_VCC进行导通或断开，导通时将所述第一稳定电压5V_VCC直接输出，成为另一路供电电源：第二稳定电源VCC从而为车载诊断盒提供所需的各路电压稳定电源。

另外，通过单片机60分别与所述第一电源电路10、第三电源电路40和第四电源电路50连接；所述单片机60分别控制所述第一电源电路10、第三电源电路40和第四电源电路50的导通或断开，从而在使用过程中减少电瓶电能的损耗，增加电瓶的使用寿命。例如，在多协议车载诊断盒进入休眠状态时，所述单片机60可控制所述第一电源电路10、第三电源电路40或第四电源电路50的断开电源输出。从而节省汽车电瓶的耗电，或者在所述单片机60检测到所述汽车电瓶的电压过低时，所述单片机60可控制所述第一电源电路10、第三电源电路40或第四电源电路50的断开电源输出。从而避免过度消耗汽车电瓶的电能。保证汽车电瓶的使用寿命。

第一电源电路、第二电源电路、第三电源电路和第四电源电路为直流转直流电源电路；其中，所述第一电源电路、第二电源电路、和第三电源电路为线性降压电路；所述第四电源电路为升压电源电路。

参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统的第一电源电路10结构示意图。

进一步的，在本实用新型一个实施例中，所述第一电源电路10包括：第一开关电源转换器U1及第一外围电路；所述第一外围电路包括电感L1、二极管D2、电容C2、电阻R1和电阻R3；所述电感L1的一端与所述第一开关电源转换器U1的脉冲输出端PH连接，所述电感L1另一端分别与所述电容C2的一端及电阻R1的一端连接，所述电容C2的另一端与参考地连接，所述电阻R1的另一端与所述第一开关电源转换器U1电压反馈端VSENSE连接，所述电阻R3的一端与所述第一开关电源转换器U1电压反馈端VSENSE，所述电阻R3的另一端与所述参考地连接；所述第一开关电源转换器U1的电源输入端与汽车电瓶输出电源VIN_Auto连接。

具体的，所述电感L1为储能电感，所述第一开关电源转换器U1控制输出脉冲电压。所述脉冲电压对所述电感L1进行充电。所述第一开关电源转换器U1导通输入电源时，所述第一开关电源转换器U1的脉冲输出端PH输出高电压，并为所述电感L1储存电能，当所述第一开关电源转换器U1的脉冲输出端PH截至。所述电感L1对所述二极管D2进行放电。所述电容C2对所述电感L1的输出进一步稳压滤波，从而输出稳定的第一直流电。

所述电阻R1和电阻R3对所述第一直流电进行分压，并将分压电压反馈至所述第一开关电源转换器U1的电压反馈端VSENSE。从而进一步控制所述第一开关电源转换器U1的输出脉冲宽度。将所述第一直流电稳定在设定的电压值。

进一步的，在本发明的一个实施例中，所述第一电源电路10还包括汽车电瓶瞬态吸收电路；所述瞬态吸收电路包括二极管D1、瞬变抑制二极管DV1和电容C102；所述二极管D1的阳极与所述汽车电瓶电源输出端连接，所述二极管D1的阴极分别与所述瞬变抑制二极管DV1一端、电容C102的一端及所述电源转换模块30的电源输入端连接，所述瞬变抑制二极管DV1的另一端与参考连接，所述电容C102的另一端与参考地连接。

具体的，通过所述二极管D1、瞬变抑制二极管DV1和电容C102构成瞬态吸收电路，防输出电压出现尖峰或抑制高压。

进一步的，在本实用新型一个实施例中，所述开关电源转换器U1的使能端EN还与所述单片机60连接，并在所述单片机60的控制下进行供电电源的导通或断开。

参阅图3，图3为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统的电源开关电路20结构示意图。

进一步的，在本实用新型一个实施例中，所述电源开关电路20包括：电源转换器U2及第二外围电路，所述第二外围电路包括电阻R9、电阻R10和电阻R11；所述电阻R9一端与第三稳定电源+3.3V连接，所述电阻R9另一端与所述电源转换器U2的使能端EN连接，所述电阻R10的一端与所述电源转换器U2的使能端EN连接，所述电阻R10的另一端与参考地连接；所述电阻R11的一端与所述电源转换器U2的电流限制端ISET连接，所述电阻R11的另一端与参考地连接。

具体的，所述电阻R11对所述电源转换器U2的输出电流进行限制，防止电路输出电流过高，电路出现短路现象。

参阅图4，图4为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统的第二电源电路30结构示意图。

进一步的，在本实用新型一个实施例中，所述第二电源电路30包括：电源转换器U4和第三外围电路，所述第三外围电路包括电容C16、电阻R12、电容C20和电容C17；所述电容C16的一端与第一稳定电源5V_VCC连接，所述电容C16的另一端与参考地连接；所述电阻R12的一端与所述第一稳定电源5V_VCC连接，所述电阻R12的另一端与所述电源转换器U4的使能端EN连接；所述电容C20的一端与所述电源转换器U4的调节端连接，所述电容的另一端与参考地连接；所述电容C17的一端与所述电源转换器U4的电压输出端连接，所述电容C17的另一端与参考地连接。

参阅图5，图5为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统的第三电源电路40。

进一步的，在本实用新型一个实施例中，所述第三电源电路40包括：电源转换器U8和第四外围电路，所述第四外围电路包括电容C45、电阻R28、电容C49和电容C48；所述电容C45的一端与第一稳定电源5V_VCC连接，所述电容C45的另一端与参考地连接；所述电阻R28的一端与所述第一稳定电源5V_VCC连接，所述电阻R28的另一端与所述电源转换器U8的使能端EN连接；

所述电源转换器U8的使能端EN还通过电阻R29与所述单片机60连接，并在所述单片机60的控制下进行供电电源的导通或断开。

参阅图6，图6为本实用新型实施例提供的多协议车载诊断盒供电电源系统的第四电源电路50结构示意图。

进一步的，在本实用新型一个实施例中，所述第四电源电路50包括：电源控制芯片U23、电感L5、二极管D8、电阻R128和电阻R130；所述电感一端与输入第一稳定电源5V_VCC连接，所述电感另一端与所述电源控制芯片U23的LX端连接；所述二极管D8的阳极与所述电源控制芯片U23的LX端连接，所述二极管D8的阴极与所述电阻R128的一端连接，所述电阻R128的另一端与所述电源控制芯片U23的电压反馈端FB端连接；所述电阻R130的一端与所述电源控制芯片U23的电压反馈端FB端连接，所述电阻R130的另一端与参考地连接。

电源控制芯片U23的使能端EN与所述单片机60连接，并在所述单片机60的控制下进行供电电源的导通或断开。

进一步的，在本实用新型一个实施例中，还包括充电电池70，所充电电池70与所述第一电源电路10连接。

以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。