一种自动适应负载功率大小变量的多分段欠压保护电路的制作方法

本实用新型涉及一种自动适应负载功率大小变量的多分段欠压保护电路。特别是指一种主要用于车载电源类产品上的因不同负载功率的而设计相对应的不同多分段欠压保护电路。

背景技术：

一般车载电源类产品的欠压设计只有一档的最低安全启动电压保护，一旦长时间重负载使用会使电池电量迅速下降而非线性下降，这样就会导致车辆电压更低，可能导致车辆不能启动的风险，为了满足用户在车辆未启动状态下更便捷的使用电源，而设计增加一种自动适应负载功率大小变量的多重欠压保护电路的需求，以彻底解决用户使用重负载时而担心电池电量被放电过多现象。

鉴于以上问题，本专利申请的发明人发现，目前仍缺少一种可以完美实现多分段保护功能，保护电池电量，提高产品电路可靠性的自动适应负载功率大小变量的多分段欠压保护电路。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种可以完美实现多分段保护功能，保护电池电量，提高产品电路可靠性的自动适应负载功率大小变量的多分段欠压保护电路。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种自动适应负载功率大小变量的多分段欠压保护电路，它是由输入电池端电流检测放大电路与输入电池端的电阻分压电路共同反馈到单片机MCU组成的智能控制电路模块；通过将单片机的不同分段欠压节点对应不同的负载功率大小，从而控制电源的输出来保护电池电量；其具体电路结构包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R212和R231，电容C1、C2、C3和C4，二极管D1，运算放大器U1，型号为S9KEAZN8A的单片机芯片U2，PWM芯片U3；单片机芯片U2的第七引脚与PWM芯片U3相连；单片机芯片U2的第十引脚依次通过电阻R3、R2和二极管D1后与车载电源正极相连，第十引脚同时还通过电容C1和电阻R4的并联单元接地；单片机芯片U2的第十一引脚与运算放大器U1的第七引脚相连，单片机芯片U2的第十一引脚同时通过电阻R231接地，单片机芯片U2的第十三引脚依次通过电阻R10和R11后与运算放大器U1的第五引脚相连，单片机芯片U2的第十三引脚还通过电阻R212接地，运算放大器U1的第五引脚还通过电容C4接地，运算放大器U1的第一引脚通过电阻R11与第五引脚相连，运算放大器U1的第一引脚与第二引脚之间连接有电阻R7和电容C3组成的并联单元，运算放大器U1的第二引脚通过电阻R6接地，运算放大器U1的第三引脚通过电容C2接地，第三引脚还依次通过电阻R5和电阻R1后与车载电源负极相连，运算放大器U1的第四引脚接地，运算放大器U1的第八引脚连接有正5V电源，第八引脚同时依次通过电阻R8和电阻R9后接地；运算放大器U1的第六引脚连接在电阻R8和电阻R9之间的节点上。

作为优选，单片机芯片U2的第十五引脚连接有红色LED灯。

采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果：采用上述的电路设计，可以有效防止车载电源类产品上的因不同负载功率的而设计相对应的不同多分段欠压保护电路，可以实现车辆在未启动状态下车载电池的电量控制，轻负载时可以长时间使用，而一定量的重负载工作时间将被多分段欠压电路限制，避免重负载长时间工作后导致电池放电过多而影响车辆启动，提升了电路的可靠性。

综上所述，本实用新型提供了一种可以完美实现多分段保护功能，保护电池电量，提高产品电路可靠性的自动适应负载功率大小变量的多分段欠压保护电路。

附图说明

图1是本实用新型中自动适应负载功率大小变量的多分段欠压保护电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

结合附图1，一种自动适应负载功率大小变量的多分段欠压保护电路，它是由输入电池端电流检测放大电路与输入电池端的电阻分压电路共同反馈到单片机MCU组成的智能控制电路模块；通过将单片机的不同分段欠压节点对应不同的负载功率大小，从而控制电源的输出来保护电池电量；其具体电路结构包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R212和R231，电容C1、C2、C3和C4，二极管D1，运算放大器U1，型号为S9KEAZN8A的单片机芯片U2，PWM芯片U3；单片机芯片U2的第七引脚与PWM芯片U3相连；单片机芯片U2的第十引脚依次通过电阻R3、R2和二极管D1后与车载电源正极相连，第十引脚同时还通过电容C1和电阻R4的并联单元接地；单片机芯片U2的第十一引脚与运算放大器U1的第七引脚相连，单片机芯片U2的第十一引脚同时通过电阻R231接地，单片机芯片U2的第十三引脚依次通过电阻R10和R11后与运算放大器U1的第五引脚相连，单片机芯片U2的第十三引脚还通过电阻R212接地，运算放大器U1的第五引脚还通过电容C4接地，运算放大器U1的第一引脚通过电阻R11与第五引脚相连，运算放大器U1的第一引脚与第二引脚之间连接有电阻R7和电容C3组成的并联单元，运算放大器U1的第二引脚通过电阻R6接地，运算放大器U1的第三引脚通过电容C2接地，第三引脚还依次通过电阻R5和电阻R1后与车载电源负极相连，运算放大器U1的第四引脚接地，运算放大器U1的第八引脚连接有正5V电源，第八引脚同时依次通过电阻R8和电阻R9后接地；运算放大器U1的第六引脚连接在电阻R8和电阻R9之间的节点上。

作为优选，单片机芯片U2的第十五引脚连接有红色LED灯。

本实用新型涉及的电路的工作原理，进一步参考附图1的示意电路，它是一种自动适应负载功率大小变量的多分段欠压保护电路，输入电池端分压采样电路模块主要由D1、R2、R3、R4和C1组成，电路将电压AD信号采样实时反馈到U2的MCU第十引脚并与输入电池端电流负载功率采样电路模块R1采样电阻、R5、C2采样滤波及U1A运放放大电路(U1A、R6、R7、C3及R10、R212)组成的功率采样将电流AD信号采样时时反馈到U2的MCU 13脚中，MCU根据采样的电压值与电流值做运算对比处理，当MCU检测小于设定欠压值后，MCU第七引脚输出高电平关断U3PWM芯片，控制产品的输出。MCU可以智能控制不同点的负载功率大小对应的不同点产品欠压值，从而控制出电池的工作欠压使用时间和长短。负载功率大小可分为150W以内欠压点设定、300W以内欠压点设定及500W以内欠压点设定的不同欠电压值，不同功率大小对应欠压点不同，负载越重欠压值越高，使用工作时间越短。当负载功率严重超出设定负载大小后，通过U1B比较电路直接反馈到MCU第十一脚，立即关断PWM输出，保护产品安全。此电路设计可有效保护用户在车辆未启动状态下更便捷的使用电源而设计增加一种自动适应负载功率大小变量的多分段欠压保护电路的需求，彻底解决用户使用重负载时而担心电池电量被放电过多现象，提高了产品欠压电路对电池电量保护的可靠性。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。