一种车用低压直流接口电路的制作方法

1.本实用新型涉及新能源车辆领域，具体涉及一种车用低压直流接口电路。


背景技术：

2.在车上的低压控制电路中，电路板的低压输入可有会有电压浪涌，线束出现问题时也可能会出现低压电正负反接的情况，同时在低压控制电路的输入会有很大的输入电容来稳定电压。在车上控制供电的上电方式采用直接闭合空开，而不是低压供电缓慢上升，导致电容在刚上电的瞬间产生极大的电流，这个电流会远大于电路板正常工作时的电流；现有技术中，在车用低压接口电路中，若不设置保险丝，电路中出现短路时电路板可能会损坏；若在电路板上设置保险丝来保护电路，设置的保险丝过大，则不能够起到保护电路板的作用；当只是依据正常工作电流的2－3倍来进行选择，在上电的瞬间就会损坏保险丝。如何在上电时避免对输入电容产生十分大的电流冲击，减少对电容的损伤及可以配置合适的保险丝是本领域亟待解决的技术问题；另外，有些部件在整车上电时并不马上需要工作，可以通过对板卡的低压供电使能来控制其工作情况。现有技术中往往不提供使能控制，这会造成电能浪费，或采用专用集成电路进行使能控制，这样成本高。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本实用新型实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车用低压直流接口电路。
4.作为本实用新型实施例的一个方面，提供了一种车用低压直流接口电路，所述低压直流接口电路包括开关管、第一稳压管、第一电容及第一电阻，所述开关管串联在低压直流接口电路上，所述第一稳压管与所述第一电容并联在所述开关管的门极，所述第一电阻与第一电容连接。
5.进一步地，所述低压直流接口电路与控制器连接，所述控制器提供使能信号控制第一电阻给第一电容充电。
6.进一步地，所述第一电阻串联在所述第一稳压管与所述第一电容的并联电路的输入端。
7.进一步地，所述开关管为nmos型晶体管；和/或所述开关管的额定电流不小于后接负载最大工作电流的3倍，所述开关管的额定电压不小于所述低压直流接口电路输入电压的1.5倍。
8.进一步地，所述第一电阻的电阻值大于100k欧姆。
9.进一步地，所述低压直流接口电路还包括防反二极管、保险丝，所述开关管串联在低压直流接口电路的输入负极，所述防反二极管及保险丝串联在所述低压直流接口电路的输入正极。
10.进一步地，所述低压直流接口电路还包括第二稳压管及第二电容，所述第二稳压管及第二电容分别设置在所述低压直流接口电路的输入正极与输入负极之间，所述开关
管、第二稳压管保险丝及第二电容形成回路。
11.进一步地，所述第一电阻由一个或多个电阻连接构成。
12.进一步地，所述开关管串联在低压直流接口电路的输入负极，开通开关管时，逻辑电平发送高电平，关断开关管时，逻辑电平发送低电平。
13.本实用新型实施例实现了至少部分如下技术效果：
14.本实施例在低压直流接口电路中串联开关管，通过逻辑电平控制开关管缓慢开启，抑制低压电路在上电瞬间出现的极大的电流浪涌，减小对于输入电容的电流冲击，增加输入电容寿命及可靠性，并且可以做到设置合适的保险丝来保护板卡；而且，本实用新型提供的低压直流接口电路具有使能功能，可以由整车决定部件的工作情况，能够最大限度节约车辆上的电能；本实用新型结构及简单，仅采用四个元件即可同时实现保护及节能的效果，节约成本，实用性强。
15.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图等中所记载的结构来实现和获得。
16.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
17.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
18.图1为本实用新型实施例一的车用低压直流接口电路示意图。
具体实施方式
19.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
20.附图和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
21.实施例一
22.本实施例提供一种车用低压直流接口电路，参考图1，所述低压直流接口电路包括开关管、第一稳压管、第一电容及第一电阻，所述开关管串联在低压直流接口电路上，所述第一稳压管与所述第一电容并联在所述开关管的门极，所述第一电阻与第一电容连接。
23.在本实施例中，当低压电源直接闭合时，开关管q1处于断开状态，电路中无电流；当需要该部件进行工作时，外部总控制器向本部件提供一个使能信号en，这时使能信号en(使能信号为逻辑信号)通过第一电阻r1给第一电容c1进行充电。因为第一电阻 r1的值比较大，给第一电容c1充电的电流低至毫安级别，因此充电速度较慢。第一稳压管zd1与第一电容并联在第一开关管的门极，能够防第一开关管的门极电压过高而损坏开关管，本实施例中具体的充电电流大小可以通过调节第一电阻r1及第一电容c1来进行控制。
24.通过本实施例能够抑制在上电瞬间出现的极大的电流浪涌，进而可以设置合适的保险丝及减小对于输入电容的电流冲击，并可以实现增加使能功能，节约车辆上的电能；而且，本实施例将使能与电流浪涌抑制合一，使用器件少，电路简单。
25.优选地，所述低压直流接口电路与控制器连接，所述控制器提供使能信号控制第一电阻给第一电容充电。
26.在本实施例中，控制器可以是车辆总控制器，低压接口电路有使能功能，可以由整车决定部件的工作情况，能够最大限度节约车辆上的电能；并且通过逻辑电平控制开关管缓慢开启的方式抑制了低压电路在上电瞬间出现的极大的电流浪涌，减小了对于输入电容的电流冲击，增加输入电容寿命及可靠性，并且可以做到设置合适的保险丝来保护板卡。
27.优选地，所述第一电阻串联在所述第一稳压管与所述第一电容的并联电路的输入端。在本实施例中，能够更方便的控制调节第一电容的充电。
28.优选地，所述开关管为nmos型晶体管；优选地，所述开关管的额定电流不小于后端负载最大工作电流的3倍，所述开关管的额定电压不小于所述低压直流接口电路输入电压的1.5倍；优选地，所述第一电阻值的电阻值大于100k欧姆。所述开关管的额定电流、额定电压可以根据不同电路的稳定工作电流来选择，本实施例中优选的数值能够保证更好的实现电路中使能的控制。
29.优选地，所述低压直流接口电路还包括防反二极管d1、保险丝 f1，所述开关管串联在低压直流接口电路的输入负极，开通开关管时，逻辑电平发送高电平，关断开关管时，逻辑电平发送低电平；所述防反二极管d1及保险丝f1串联在所述低压直流接口电路的输入正极。
30.在本实施例中，集成使能保护功能，方便整车部件工况控制；而且通过极低成本的浪涌电流抑制功能，实现方便选择合适的保护保险设置，能够通过设置保险丝f1保护电路板因短路烧毁。
31.优选地，所述低压直流接口电路还包括第二稳压管zd2及第二电容c2，所述第二稳压管及第二电容分别设置在所述低压直流接口电路的输入正极与输入负极之间，所述开关管、第二稳压管保险丝及第二电容形成回路。在本实施例中，由于给第一电容c1的充电速度很慢，因此第一开关管q1的开通是一个缓慢的过程，由线性区慢慢到饱和区，这个过程中给后端的输入电容c2充电也是一个缓慢的过程，因此避免了出现电流浪涌。其中c2为输入滤波电容， zd2防止电压浪涌,线性区及饱和区开关管工作区的概念，线性区时开关管导通电阻较大；饱和区时开关管导通电阻很小且保持稳定。
32.本实施例中车用低压直流接口电路输入与车辆的低压蓄电池连接；输出做为电路板的输入，为电路板供电。
33.实施例二
34.与上述实施例基于相同技术构思，本实施例中所述开关管还可以串联在低压直流接口电路的输入正极，开通开关管时，逻辑电平发送低电平，关断开关管时，逻辑电平发送高电平。本实施例将开关管串联在低压输入正上，将逻辑电平开合进行反转；根据不同需求进行灵活配置。
35.实施例三
36.与上述实施例基于相同技术构思，本实施例中，所述第一电阻可以为一个电阻，也
可以使用不同数量的电阻连接，其连接方式可以是并联或串联，也可以是串联及并联相结合，本实施例在能够实现通过电阻控制调节电容充电的情况下，不限定具体电阻的数量及连接方式。
37.说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
38.类似地，应当理解，为了精简本实用新型并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该实用新型的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。
39.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。