电源脉冲抑制电路及带该电路的车载设备的制作方法

文档序号:14885144发布日期:2018-07-07 11:38阅读:165来源:国知局

本实用新型涉及汽车电子领域,特别是车载调音系统领域,公开了一种电源脉冲抑制电路及带该电路的车载设备。



背景技术:

在汽车电气系统中,电子开关通常会对汽车电瓶和电子设备产生干扰,造成汽车电平输出电压不稳定,不稳定的尖峰电压从而损坏不具备防护高压脉冲的电子设备。



技术实现要素:

本实用新型实施例的目的之一在于提供一种电源脉冲抑制电路及带该电路的车载设备。

第一方面,本实用新型实施例提供一种电源脉冲抑制电路,包括:

双向瞬态电压抑制二极管,电连接在外部电压输入的正极与地之间,用于将电压大于所述双向瞬态电压抑制二极管的击穿电压的高压脉冲旁路至地;

π型滤波电路,电连接在所述双向瞬态电压抑制二极管的后端,用于对所述高压脉冲抑制后的输入电压进行滤波;

稳压电路,电压输入端电连接在所述π型滤波电路的后端,用于将所述输入电压转化为预定电压值的输出电压。

可选地,还包括:

输出滤波电路,电连接在所述稳压电路的电压输出端与地之间。

可选地,所述输出滤波电路包括:

至少一电解电容,电连接在所述稳压电路的电压输出端与地之间。

至少一瓷片电容,与所述电解电容相并联。

可选地,所述输出滤波电路包括:

至少两所述电解电容,各所述电解电容的电容值相异。

可选地,所述输出滤波电路包括:

电容值相异的四个所述电解电容。

可选地,所述输出滤波电路包括:

电容值相异的至少两个所述瓷片电容。

可选地,所述输出滤波电路包括:电容值相异的四个所述瓷片电容。

可选地,所述双向瞬态电压抑制二极管为:大功率汽车级别的所述双向瞬态电压抑制二极管。

可选地,所述双向瞬态电压抑制二极管的型号为:SMDJ16CA。

可选地,所述π型滤波电路包括:

第一滤波电容电路,电连接在滤波电感、所述双向瞬态电压抑制二极管与所述外部电压输入的正极、以及滤波电感的第一端的第一共同电连接节点与地之间,

所述滤波电感,电连接在所述第一滤波电容电路的正极与第二滤波电容电路的正极之间;

第二滤波电容电路,电连接在所述滤波电感的第二端与所述稳压电路的电压输入端的第二共同电连接节点与地之间。

可选地,所述第一滤波电容电路包括:

电容值相异的、并联电连接在所述第一共同电连接节点与地之间的至少两瓷片电容。

可选地,所述第一滤波电容电路包括:

电容值相异的四个所述瓷片电容。

可选地,所述第二滤波电容电路包括:

至少一电解电容,电连接在所述第二共同电连接节点与地之间。

可选地,所述第二滤波电容电路还包括:

瓷片电容,与所述电解电容并联在所述第二共同电连接节点与地之间。

可选地,所述滤波电感为扼流电感。

可选地,所述滤波电感采用锰锌材料磁环。

可选地,所述稳压电路选用型号为BAJ2CC0的半导体三端线性稳压器。

第二方面,本实用新型实施例提供了一种车载设备,包括:

供电电源接口,用于向所述车载设备接入工作电源;

上述之任一所述的电源脉冲抑制电路,正极电连接在供电电源接口与外部电压输入的正极与所述供电电源接口的正极之间,负极接地。

由上可见,采用本实施例技术方案,通过再稳压电路的电压输入端进行双向瞬态电压抑制二极管滤除高压脉冲,并在高压脉冲抑制后进一步进行π型滤波,进一步提高脉冲抑制效果,确保稳压电路输入侧的抗干扰能力,从而提高稳压电路输出端的电压稳定性,有利于提高用电设备(或电路或者系统) 的工作稳定性、鲁棒性。

特别地,在汽车电气系统中,电子开关通常会对汽车电瓶和电子设备产生干扰,造成汽车电平输出电压不稳定。故在车载设备的供电输入端接入本实施例电路,有利于对汽车电气系统中的干扰以及脉冲进行有效抑制,确保车载设备的供电电源的电压稳定性,确保车载设备的正常工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的电源脉冲抑制电路原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型,在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型,但并不作为对本实用新型的限定。

实施例1:

参见图1所示,一种电源脉冲抑制电路100,其主要包括双向瞬态电压抑制二极管D1、π型滤波电路101、以及稳压电路102。

其中,双向瞬态电压抑制二极管D1电连接在外部电压输入的正极Vin与地之间,当接入外部电压信号Vin时,当其中的高压脉冲电压值大于双向瞬态电压抑制二极管D1的击穿电压时,双向瞬态电压抑制二极管D1击穿导通,电压高于击穿电压的高压脉冲经过该双向瞬态电压抑制二极管D1旁路至地,实现了对外部输入电压的高压脉冲抑制。

π型滤波电路101电连接在双向瞬态电压抑制二极管D1的后端,以对电压值小于双向瞬态电压抑制二极管D1击穿电压的高压脉冲进行进一步滤波后,再输入至稳压电路102。

稳压电路102的电压输入端电连接在π型滤波电路101的后端,接入其滤波处理后的输入电压,稳压电路102将输入电压转化为预定电压值的输出电压,以提供给当前车载设备,为车载设备提供电源。

由上可见,采用本实施例技术方案,通过再稳压电路102的电压输入端进行双向瞬态电压抑制二极管D1滤除高压脉冲,并在高压脉冲抑制后进一步进行π型滤波,进一步提高脉冲抑制效果,确保稳压电路102输入侧的抗干扰能力,从而提高稳压电路102输出端的电压稳定性,有利于提高用电设备(或电路或者系统)的工作稳定性、鲁棒性。

特别地,在汽车电气系统中,电子开关通常会对汽车电瓶和电子设备产生干扰,造成汽车电平输出电压不稳定。故在车载设备的供电输入端接入本实施例电路,有利于对汽车电气系统中的干扰以及脉冲进行有效抑制,确保车载设备的供电电源的电压稳定性,确保车载设备的正常工作。

作为本实施例的示意而非限定,本实施例电源脉冲抑制电路100还可以进一步包括:电连接在稳压电路102的电压输出端与地之间的输出滤波电路 103,以对输出电压进一步滤波处理。

其中,如图1所示,本实施例的输出滤波电路103包括:

至少一电解电容(C6、C7、C8、C9),各电解电容电连接在稳压电路 102的电压输出端与地之间。

至少一瓷片电容(C1、C2、C3、C4、C5),与电解电容相并联在稳压电路102的电压输出端与地之间。

本发明人在进行本发明研究过程中发现,该输出滤波电路103采用电解电容与瓷片电容相结合的技术方案,在输出端对高频(主要是瓷片电容起作用)、低频(主要电解电容起作用)脉冲均能进行有效滤除,减少输出电压的干扰脉冲,提高输出电压的稳定性。

譬如,本发明人发现在输出滤波电路103中优选根据当前应用场合存在的干扰脉冲的频率分布,优选采用不同容值的瓷片电容相并联的方式,从而分别滤除各高频频段的脉冲尖峰电压,提高脉冲抑制效果。

同理,根据当前电路中的低频脉冲的频率分布,选用不同电容值的多个电解电容相并联的方式,从而分别滤除各低频频段的脉冲尖峰电压,提高脉冲抑制效果。

其中,上述瓷片电容,优选但不限于选用高微波陶瓷材料为介质的瓷片电容。

作为本实施例的示意,本电源脉冲抑制电路100优选选用大功率汽车级别的双向瞬态电压抑制二极管D1,优选选用美国力特(LITTELFUSE)生产的大功率汽车级别的瞬态电压抑制二极管。

譬如但不限于,可以选用型号为SMDJ16CA的、SMD封装的瞬态电压抑制二极管,其具有出色的钳位能力,并且具有超快速响应能力(通常小于1.0ps),可以承受115.4A大电流冲击。

以当前选用击穿电压为17.8V的瞬态电压抑制二极管SMDJ16CA为例,其击穿电压为17.8V,当输入电压Vin中的高压脉冲电压高于17.8V时,瞬态电压抑制二极管SMDJ16CA被击穿导通,输入电压Vin中高于17.8V(含 17.8V)的高压脉冲通过双向瞬态电压抑制二极管SMDJ16CA被接到电源地上,脉冲电压未达到17.8V的脉冲电压仍然留在输入信号Vin中,输入至双向瞬态电压抑制二极管D1后端的π型滤波电路101,π型滤波电路101对其进一步滤除,向稳压电路102输出工作电压V1。

作为本实施例的示意但非限制,本实施例以当前车载设备所需的工作电压为12V为例,可以选取正常工作电压V1为9V-14.4V的稳压电路102,稳压电路102进行电压转化,在输出端Vout输出+12V的稳压电压V2,输出滤波电路103进一步对电压V2进行输出滤波处理,向车载设备提供稳定的+12V工作电压Vo。

譬如,可以选用罗姆(ROHM)生产的型号为BAJ2CC0的半导体三端线性稳压器实现本实施例的稳压电路102。

其中,BAJ2CC0半导体三端线性稳压器具有±1%高精度输出电压,并且 IC内置有防止输出短路等原因损毁IC的过流保护电路、防止过负荷状态等产生的热破坏IC的过热保护电路,以及使IC免受电源线上发生的电涌等冲击的过压保护电路。

作为本实施例的示意但非限制,本实施例的π型滤波电路101采用以下技术方案实现:

其包括分别连接在滤波电感L的前端与地之间的第一滤波电容电路1011、连接在滤波电感L的后端与地之间的第二滤波电容电路1012。

参见图1可见,滤波电感L电连接在第一滤波电容电路1011的正极与第二滤波电容电路1012的正极之间,

第一滤波电容电路1011一端与双向瞬态电压抑制二极管D1与外部电压输入的正极、以及滤波电感L的第一端的共同连接节点(记为第一共同电连接节点A)连接,另一端接地;

第二滤波电容电路1012的一端与滤波电感L的第二端与稳压电路102的电压输入端的共同连接节点(记为第二共同电连接节点B)电连接,另一端接地。

作为本实施例的示意,其中第一滤波电容电路1011由相互并联在上述第一共同电连接节点A与地之间的至少两个容值不同的瓷片电容,如图1所示,采用了电容值各不相同的四个瓷片电容(C12、C13、C14、C15),从而分别滤除各高频频段的脉冲尖峰电压,提高脉冲抑制效果。

作为本实施例的示意,其中第一滤波电容电路1011由相互并联在上述第二共同电连接节点B与地之间的至少两个容值不同的电解电容构成,参见图1 所示,采用了一个电解电容C12、以及瓷片电压C10,分别进行高频以及低频脉冲滤除抑制。

作为本实施例的示意,其中选用扼流电感作为滤波电感L为,优选采用锰锌材料磁环扼流电感,起到扼制高频交流电流,让低频和直流通过,低频干扰再由后级铝电解电容C11滤除的技术效果。

以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。

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