一种车用电压稳定电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种车用电压稳定电路，其包括：采样比较电路、控制电路、电感、第一场效应管、第二场效应管、及电容C2；采样比较电路连接于车载的低压电池与控制电路之间，以采集低压电池输出的电池电压并将电池电压与预定电压进行比较；控制电路，用于在电池电压小于预定电压时控制第一场效应管及第二场效应管导通，控制电路同时与第一场效应管及第二场效应管的栅极电连接，低压电池通过电感同时与第一场效应管的漏极及第二场效应管的源极电连接，第一场效应管的源极接地，第二场效应管的漏极接负载，电容C2连接于第二场效应管的漏极与地之间。本实用新型提供的车用电压稳定电路可以自动的稳定电压，进而提高了车用负载使用时的稳定性。
【专利说明】
—种车用电压稳定电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种稳定电路，尤其涉及一种车用电压稳定电路。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高，汽车的普及越来越广泛。现有的汽车上通常设置有启停系统，其能控制发动机根据人们的使用情况而及时的开启或停止。
[0003]汽车整车通常具有两种电源系统，一种为通过低压电池提供低压源的低压电源系统，例如，蓄电池；一种为通过高压电池提供高压电源的高压电源系统,例如,铁电池。汽车内有大量的电子器件(即车用负载)需要由低压源提供驱动电压。例如，车载仪表、收音机、车载导航等，其通常需要十几伏的电压来驱动，例如通常为12V的驱动电压。现有技术中通常由汽车的低压电源系统即低压电池给汽车的低压负载供电。
[0004]但是，在车辆增加启停系统后，发动机在频繁启动时，尤其是在发动机刚刚启动的瞬间，其会导致蓄电池电压瞬间拉低，导致后端的仪表、收音机、导航等低压负载掉电或工作异常，进而影响用户的正常使用。通常在发动机启动了一段时间后或发动机停止后蓄电池提供的才为稳定的电压以驱动低压负载。或者，在发动机启动了一段时间后，车用负载所在的电路受到外界的影响等因素，也会使得提供给车用负载的电源输出的电压不能稳定的达到负载所需的电压值。因此，现有技术中低压电源系统不能保证给后端低压负载提供稳定的电压。
[0005]可以理解的是，本部分的陈述仅提供与本实用新型相关的背景信息，可能构成或不构成所谓的现有技术。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术中低压电源系统不能保证给后端低压负载提供稳定的电压的缺陷，提供一种能一直给车用低压负载提供稳定的电压的车用电压稳定电路，以主动的将提供给负载的电压进行稳定，进而提高车用负载使用时的稳定性。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种车用电压稳定电路，其包括:采样比较电路、控制电路、电感L1、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、及电容C2 ;其中，采样比较电路连接于车载的低压电池与控制电路之间，采样比较电路用于采集低压电池输出的电池电压并将采集的所述电池电压与预定电压进行比较；控制电路，用于在所述电池电压小于预定电压时控制所述第一场效应管及第二场效应管导通，控制电路同时与所述第一场效应管及第二场效应管的栅极电连接，所述低压电池通过电感LI同时与第一场效应管的漏极及第二场效应管的源极电连接，第一场效应管的源极接地，第二场效应管的漏极接负载，所述电容C2连接于第二场效应管的漏极与地之间。
[0008]在本实用新型提供的车用电压稳定电路中，所述采样比较电路包括:电阻Rl、R2及开关管Q3 ；
[0009]其中，电阻Rl及电阻R2串联后连接于所述低压电池与地之间，所述开关管Q3连接于电阻Rl与电阻R2的连接点与控制电路之间。
[0010]在本实用新型提供的车用电压稳定电路中，所述开关管Q3为三极管；其中，开关管Q3的基极与电阻Rl及电阻R2的连接点相连，其集电极与控制电路的输入端连接，其发射极接地。
[0011]在本实用新型提供的车用电压稳定电路中，所述三极管Q3为NPN型。
[0012]在本实用新型提供的车用电压稳定电路中，所述第一场效应管及第二场效应管均为NPN型。
[0013]在本实用新型提供的车用电压稳定电路中，还包括电容Cl，电容Cl连接于低压电池与地之间。
[0014]在本实用新型提供的车用电压稳定电路中，电容Cl及电容C2均为极性电容。
[0015]在本实用新型提供的车用电压稳定电路中，所述低压电池为蓄电池。
[0016]本实用新型提供的车用电压稳定电路中，其通过采样比较电路采集车载的低压电池输出的电池电压，并将其与预定电压进行比较，然后控制电路在电池电压低于预定电压时控制第一场效应管及第二场效应管导通，当第一场效应管及第二场效应管导通时，其结合电感LI及电容C2可以对低压电池输出的电压升压至其所需的电压，进而使得车用负载依然可以得到稳定的电压，当低压电池输出的电压大于或等于预定电压时，表明此时低压电池自身可以给负载提供负载所需的稳定的电压，因此，本实用新型提供的车用电压稳定电路可以一直给车用负载提供稳定的电压，且本实用新型提供的车用电压稳定电路可以自己主动的检测及稳定电压，进而提高了车用负载使用时的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是车载的低压电池给车用负载供电的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型提供的车用电压稳定电路的一优选实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0021]参见图1及图2所示，本实用新型提供了一种车用电压稳定电路，其用于将车载的低压电池提供的电压一直稳定在车用负载所需的电压范围，进而提高车用负载使用时的稳定性。
[0022]本实用新型提供的车用电压稳定电路包括:采样比较电路100、控制电路200、电感L1、第一场效应管Ql、第二场效应管Q2、及电容C2 ;其中，采样比较电路100连接于车载的低压电池与控制电路200之间，采样比较电路100用于采集低压电池输出的电池电压并将采集的所述电池电压与预定电压进行比较；控制电路200，用于在所述电池电压小于预定电压时控制所述第一场效应管及第二场效应管导通，控制电路同时与所述第一场效应管及第二场效应管的栅极电连接，所述低压电池通过电感LI同时与第一场效应管的漏极及第二场效应管的源极电连接，第一场效应管的源极接地，第二场效应管的漏极接负载，所述电容C2连接于第二场效应管的漏极与地之间。
[0023]本实用新型提供的车用电压稳定电路的工作原理结合图2说明如下:一方面，电感LI的一端与低压电池(即VIN)电连接，电感LI的另一端同时与第一场效应管的漏极及第二场效应管的源极电连接后接负载(即VOUT处接负载，本实用新型所提及的负载均是指车用的低压负载，例如DVD、导航等)。另一方面，采样比较电路连接于车载的低压电池与控制电路之间，所以，采样比较电路将低压电池输出的电压进行采集并与预定电压进行比较，控制电路根据采样比较电路的比较结果来控制第一场效应管及第二场效应管是否导通。也即，当电池输出的电池电压小于预定电压(即小于低压负载所需的稳定电压)时，控制电路控制将第一场效应管及第二场效应管导通，当第一场效应管及第二场效应管导通时，其结合电感LI及电容C2可以对低压电池输出的电压升压至其所需的电压(其升压的原理即BOOST升压电路的原理，在此不再赘述)，进而使得车用负载依然可以得到其所需的稳定的电压；当低压电池输出的电压大于或等于预定电压时，表明此时低压电池自身可以给负载提供负载所需的稳定的电压，此时，从电池输出的电压直接通过电感LI及第二场效应管自带的寄生二极管形成通路传递至V0UT，以供车载低压负载供电。因此，本实用新型提供的车用电压稳定电路可以一直给车用负载提供其所需的稳定的电压，且本实用新型提供的车用电压稳定电路可以主动的检测及稳定电压，进而提高了车用负载使用时的稳定性。无论是在汽车启动的瞬间带来的低压电池的电压被拉低或者是汽车行驶过程中其它的原理导致低压电池输出的电压被拉低时，车用负载一直可以活动其所需的稳定的电压，进而其可使用户获得较好的用户体验感。
[0024]优选地，采样比较电路包括:电阻Rl、R2及开关管Q3 ;其中，电阻Rl及电阻R2串联后连接于所述低压电池与地之间，所述开关管Q3连接于电阻Rl与电阻R2的连接点与控制电路之间。当然，这里针对VIN的采集，也可以采用专门的采样的电路，然后通过MCU来控制，但这种方式成本较高。通过本实用新型提供的优选的采样比较电路的结构可以避免使用MCU带来的成本较高的缺陷。而且，这样不需要外部的控制信号，从而提高了整个电路的响应速度。优选地，开关管Q3为三极管；其中，开关管Q3的基极与电阻Rl及电阻R2的连接点相连，其集电极与控制电路的输入端连接，其发射极接地。三极管Q3为NPN型。这样可以进一步的提高车用电压稳定电路的响应速度，使得用户使用低压负载时的体验感更好。
[0025]本实用新型提供的车用电压稳定电路中的控制电路可以通过芯片输出PWM波来驱动第一场效应管及第二场效应管，优选地，第一场效应管及第二场效应管均为NPN型。所以，本实用新型提供的车用电压稳定电路采用的为同步整流，因为场效应管的开关压降比二极管的压降低很多，故使用同步整流模式，将会减少整流损耗，提高整个电路的工作效率。优选地，车用电压稳定电路还包括电容Cl，电容Cl连接于低压电池与地之间。电容Cl用于滤波，以减少外界的干扰。优选地，电容Cl及电容C2均为极性电容，以减小整个电路装置的体积。值得说明的是，实际应用上Cl和C2可以不仅仅是一个电容，其有可能是由多个电容并联组成电容Cl和/或多个电容并联组成电容C2，以达到更好的滤波，进而使本实用新型提供的车用电压稳定电路具有良好的稳压效果。
[0026]上述电池优选为蓄电池，其成本较低。所以，在上述实施例中，其能够将低压负载的供电电压稳定在其所需的电压处(例如，12V)，从而使用电设备不会因为发动机的频繁启动而受到影响，既提高了用户的驾驶舒适性、又达到了节能减排的目的、且其结构简单、成本较低。
[0027]值得说明的是，所述车用电压稳定电路主要用于将低压电池输出的电压提供给低压负载，其输出的电压值通常为固定的，为了适应不同的低压负载可能需要不同电压值的电源驱动，本实用新型提供的电压稳定电路的输出端可以电连接一定的电压转换电路后再连接低压负载，进而使得低压负载一直能获得稳定的电压。所以，其能避免车子频繁的启停给负载带来的负面影响，使得车载电子器件能稳定可靠的工作。且本实用新型提供的车用电压稳定电路能够进行自适应的电压调整，以使负载一直工作于稳定状态，其结构简单、成本较低。
[0028]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。
[0029]在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种车用电压稳定电路，其特征在于，包括: 用于采集车载低压电池输出的电池电压并将采集的所述电池电压与预定电压进行比较的采样比较电路、用于在所述电池电压小于预定电压时控制第一场效应管及第二场效应管导通的控制电路、电感L1、第一场效应管Ql、第二场效应管Q2、及电容C2 ； 其中，采样比较电路连接于车载的低压电池与控制电路之间，控制电路同时与所述第一场效应管及第二场效应管的栅极电连接，所述低压电池通过电感LI同时与第一场效应管的漏极及第二场效应管的源极电连接，第一场效应管的源极接地，第二场效应管的漏极接负载，所述电容C2连接于第二场效应管的漏极与地之间。
2.如权利要求1所述的车用电压稳定电路，其特征在于，所述采样比较电路包括:电阻Rl、R2及开关管Q3 ； 其中，电阻Rl及电阻R2串联后连接于所述低压电池与地之间，所述开关管Q3连接于电阻Rl与电阻R2的连接点与控制电路之间。
3.如权利要求2所述的车用电压稳定电路，其特征在于，所述开关管Q3为三极管；其中，开关管Q3的基极与电阻Rl及电阻R2的连接点相连，其集电极与控制电路的输入端连接，其发射极接地。
4.如权利要求3所述的车用电压稳定电路，其特征在于，所述三极管Q3为NPN型。
5.如权利要求1或4所述的车用电压稳定电路，其特征在于，所述第一场效应管及第二场效应管均为NPN型。
6.如权利要求1所述的车用电压稳定电路，其特征在于，还包括电容Cl，电容Cl连接于低压电池与地之间。
7.如权利要求6所述的车用电压稳定电路，其特征在于，电容Cl及电容C2均为极性电容。
8.如权利要求1所述的车用电压稳定电路，其特征在于，所述低压电池为蓄电池。
【文档编号】H02J7/00GK204145005SQ201420565163
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】黄建, 李志鹏, 梁树林, 邓林旺, 王超 申请人:比亚迪股份有限公司