一种用于汽车自动启停的HUD供电电路的制作方法

本实用新型涉及车载HUD供电技术领域，尤其涉及一种用于汽车自动启停的HUD供电电路。

背景技术：

为了控制燃油消耗，许多汽车制造商在下一代汽车中实现了启停(start/stop)功能，而且为数众多的这种汽车已经开始上路。采用了自动启停功能的汽车电子系统会在汽车停时关闭发动机，当脚从刹车踏板移动到加速踏板或者在使用手动挡情况下释放离合器踏板时重新接入动力时，该汽车电子系统又自动重新启动发动机。这种自动启停功能在城市行驶的停停走走的高峰时段非常有助于减少燃油消耗。

然而，采用了自动启停功能的汽车电子系统也给汽车电子行业带来了一些独特的工程技术挑战，因为汽车电子系统重启发动机时，汽车电池电源电压可能降至6.0V或更低。再加上，典型的电子模块都包含一个用于在汽车搭线启动又意外将搭线接反时保护汽车电路的反极性二极管，这个二极管会使电池电压再降低0.7V，因此可供下游电路使用的电压只有5.3V甚至更低。由于许多模块仍然需要5V电源供电，但传统的汽车电源架构一般是DC-DC降压型，一般是从汽车电池电压降压到5V输出，因此基本上没有了余量，这不足以支持所有后接电路元器件正常工作，而汽车上的大多数模块还必须通过抛负载测试，在测试过程中会产生一个可达到40V及以上的电压尖峰，这都将很难保证电路的正常运行，影响汽车电子系统电池供电的稳定性，从而影响了整个汽车电子系统的性能。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于汽车自动启停的HUD供电电路，解决了通过增设初级电感转换器模块来维持采用了自动启停功能的汽车电池电源电压处于正常水平以保证HUD电子系统正常运行的技术问题。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种用于汽车自动启停的HUD供电电路，设有汽车电池电源网络、防反接、浪涌、过压保护模块和HUD内部电源网络，所述汽车电池电源网络连接防反接、浪涌、过压保护模块的电压输入端，其特征在于，还设有单端初级电感转换器，所述单端初级电感转换器的信号输入端连接所述防反接、浪涌、过压保护模块的电压输出端，所述单端初级电感转换器的信号输出端连接HUD内部电源网络。

进一步地，所述单端初级电感转换器为DC-DC变换器；所述DC-DC变换器设有第一电感、第二电感、主控开关、第一电容、第二电容和二极管；所述第一电感一端连接所述DC-DC变换器的信号输入端，另一端连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接所述二极管的正极端，所述二极管的负极端连接所述HUD内部电源网络；所述主控开关第一控制端连接所述第一电感与第一电容的连接端，第二控制端接入通断控制信号，第三控制端接地；所述第二电感一端连接所述第一电容和二极管的连接端，另一端接地；所述第二电容一端连接所述二极管与HUD内部电源网络的连接端，另一端接地。

更进一步地，所述主控开关为N沟道MOS管或NPN型三极管。

更进一步地，当所述主控开关为N沟道MOS管时，所述N沟道MOS管的漏极为所述主控开关的第一控制端，所述N沟道MOS管的栅极为所述主控开关的第二控制端，所述N沟道MOS管的源极为所述主控开关的第三控制端。

进一步地，当所述主控开关为NPN型三极管时，所述NPN型三极管的集电极为所述主控开关的第一控制端，所述NPN型三极管的基极为所述主控开关的第二控制端，所述NPN型三极管的发射极为所述主控开关的第三控制端。

本实用新型提供的一种用于汽车自动启停的HUD供电电路，在汽车电池电源网络和HUD内部电源网络之间增设了单端初级电感转换器，使得汽车电池电压输出一直处于正常水平，同时消除了电路模块测试中产生的40V及以上的电压尖峰，保证了HUD电子系统的正常工作，提高了汽车电子系统电池供电的稳定性，提升了整个汽车电子系统的性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的电路原理图；

图2是本实用新型实施例2提供的电路原理图。

具体实施方式

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。以下元器件的选型仅为较佳实施例，不构成对本实用新型保护范围的限制。

实施例1

参见图1，是本实用新型实施例1提供的电路原理图。在本实施例中，所述的一种用于汽车自动启停的HUD供电电路，设有汽车电池电源网络B+、防反接、浪涌、过压保护模块10和HUD内部电源网络，所述HUD内部电源网络提供常规直流电压如5V、9V、12V等，本实施例则采用5V；所述汽车电池电源网络B+连接防反接、浪涌、过压保护模块10的电压输入端101。本实施例提供的一种用于汽车自动启停的HUD供电电路，还设有单端初级电感转换器20，所述单端初级电感转换器SEPIC的信号输入端Vin连接所述防反接、浪涌、过压保护模块的电压输出端102，所述单端初级电感转换器SEPIC的信号输出端Vout连接HUD内部电源网络；其中，HUD内部电源网络是给HUD内部各模块供电的电源网络。

在本实施例中，所述单端初级电感转换器SEPIC为DC-DC变换器；所述DC-DC变换器设有第一电感L1、第二电感L2、主控开关CK、第一电容C1、第二电容C2和二极管D；所述第一电感L1一端连接所述DC-DC变换器的信号输入端Vin，另一端连接所述第一电容C1的一端，所述第一电容C1的另一端连接所述二极管D的正极端，所述二极管的负极端连接所述HUD内部电源网络。

在本实施例中，所述单端初级电感转换器SEPIC是一种分离元器件或集成芯片封装搭建的DC-DC变换器。

在本实施例中，所述主控开关CK为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的占空比控制所述单端初级电感转换器SEPIC的输出电压；所述主控开关CK的第一控制端即所述N沟道MOS管Q1的漏极D连接所述第一电感L1与第一电容C1的连接端1，所述主控开关CK的第二控制端即所述N沟道MOS管Q1的栅极G接入通断控制信号，所述主控开关CK的第三控制端即所述N沟道MOS管Q1的源极S接地；所述第二电感L2一端连接所述第一电容C1和二极管D的连接端2，另一端接地；所述第二电容C2一端连接所述二极管D与HUD内部电源网络的连接端3，另一端接地。

在本实施例中，当所述N沟道MOS管Q1处于通态时，Vin—L1—Q1回路和C1—Q1—L2回路同时导电，L1和L2贮能；当所述N沟道MOS管Q1处于断态时，Vin—L1—C1—D—负载(C2和Vout)回路及L2—D—负载(C2和Vout)回路同时导电，此时Vin和L1既向负载供电，同时也向C1充电，C1贮存的能量在所述N沟道MOS管Q1处于通态时向L2转移。这样，所述单端初级电感转换器SEPIC的信号输出端Vout串联了一个隔直流电容C2，其输出电压不再受输入电压的影响，也消除了抛负载测试中产生的电压尖峰，不存在短路问题，因此解决了采用了自动启停功能的汽车电池的供电稳定性问题。

实施例2

参见图2，是本实用新型实施例2提供的电路原理图。在本实施例中，所述的一种用于汽车自动启停的HUD供电电路，设有汽车电池电源网络B+、防反接、浪涌、过压保护模块10和HUD内部电源网络，所述HUD内部电源网络提供常规直流电压如5V、9V、12V等，本实施例则采用5V；所述汽车电池电源网络B+连接防反接、浪涌、过压保护模块10的电压输入端101。本实施例提供的一种用于汽车自动启停的HUD供电电路，还设有单端初级电感转换器20，所述单端初级电感转换器SEPIC的信号输入端Vin连接所述防反接、浪涌、过压保护模块的电压输出端102，所述单端初级电感转换器SEPIC的信号输出端Vout连接HUD内部电源网络。

在本实施例中，所述单端初级电感转换器SEPIC为DC-DC变换器；所述DC-DC变换器设有第一电感L1、第二电感L2、主控开关CK、第一电容C1、第二电容C2和二极管D；所述第一电感L1一端连接所述DC-DC变换器的信号输入端Vin，另一端连接所述第一电容C1的一端，所述第一电容C1的另一端连接所述二极管D的正极端，所述二极管的负极端连接所述HUD内部电源网络；其中，HUD内部电源网络是给HUD内部各模块供电的电源网络。

在本实施例中，所述单端初级电感转换器SEPIC是一种分离元器件或集成芯片封装搭建的DC-DC变换器。

在本实施例中，所述主控开关CK为NPN型三极管，所述NPN型三极管的占空比控制所述单端初级电感转换器SEPIC输出电压；所述主控开关CK的第一控制端即所述NPN型三极管Q1的集电极c连接所述第一电感L1与第一电容C1的连接端1，所述主控开关CK的第二控制端即所述NPN型三极管Q1的基极b连接所述防反接、浪涌、过压保护模块10控制输出端103，所述主控开关CK的第三控制端即所述NPN型三极管Q1的发射极e接地；所述第二电感L2一端连接所述第一电容C1和二极管D的连接端2，另一端接地；所述第二电容C2一端连接所述二极管D与HUD内部电源网络的连接端3，另一端接地。

在本实施例中，当所述NPN型三极管Q1处于通态时，Vin—L1—Q1回路和C1—Q1—L2回路同时导电，L1和L2贮能；当所述N沟道MOS管Q1处于断态时，Vin—L1—C1—D—负载(C2和Vout)回路及L2—D—负载(C2和Vout)回路同时导电，此时Vin和L1既向负载供电，同时也向C1充电，C1贮存的能量在所述N沟道MOS管Q1处于通态时向L2转移。这样，所述单端初级电感转换器SEPIC的信号输出端Vout串联了一个隔直流电容C2，其输出电压不再受输入电压的影响，也消除了抛负载测试中产生的电压尖峰，不存在短路问题，因此解决了采用了自动启停功能的汽车电池的供电稳定性问题。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。