车载电源保护电路的制作方法

本发明涉及一种汽车电子技术领域，特别涉及一种车载电源保护电路。适用于电源网络环境较复杂的环境，如车载、工业控制、水利发电站等场景。

背景技术：

在电源网络环境较复杂的行业领域，如车载，有多个设备节点挂载在同一电源网络下，每个设备节点随时有可能会向电源网络传导非正常负载(感性、容性)，这些负载加持后，1)会使电源网络的电压波动而超过个别设备节点的电源处理(降压/稳压)的电路的工作范围，从而导致设备节点的电源暂时失效或者永永久性损坏；2)电池续电的设备(如车载)，如果电源网络上各设备节点持续消耗电量一段时间后，会导致电池电量耗尽，电压降低，导致无法点火启动。在上述描述的电源环境中，如不做保护，会有较大概率性出现节点电源输入电路产生不可逆的损坏，从而影响节点的正常工作。

电源网络上经常会挂载多个应用节点，各节点经常会向电源网络传导异常干扰，尤其是大功率的电机负载；传统的滤除网络上的杂波方法，是串联大电感，变压器或者使用耐高压的电源管理芯片，负载越大，要求越大块头的电感，且成本偏高；这显然在当今追求小巧，隐蔽的追踪管理设备上是不可行的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种针对车载电源的复杂性，把超过后级电源管理电路上限的电压切掉；同时当电源过低时，也切断给负载供电，以实现车载电池不出现放电过低保证正常启动，用最低成本，较小元件体积，实现输入电源的保护，让其稳定长久正常工作的车载电源保护电路。

本发明的技术解决方案是所述车载电源保护电路，其特殊之处在于，包括顺序连接的电源输入模块、防接反电路模块、保护电路模块和电源输出模块，所述保护电路模块包括开关管、分别与开关管电连接的高压保护模块和低压保护模块；当输入电压过高时，高压保护模块迅速关断开关管；当输入电压过低时，延缓关断开关管，进而保护输入电源在低压后不会持续放电。

作为优选：所述防接反电路模块是二极管d1，所述二极管d1用于防止电源接反，阻止反向电流的流通。

作为优选：所述开关管选用大功率npn三极管、高耐管、快速反应的小功率npn、pnp三极管、齐纳二极管。

作为优选：所述高压保护模块包括防止电源接反以阻止反向电流流通的二极管d1、为开关管q4微调偏置的电阻r6和电阻r7、用于高压判定的齐纳二极管zr2、开关管q4、为开关管q1提供足够基极输入电流及控制开关管q1导通的开关管q3、开关管q2；所述二极管d1的负极分别接入开关管q1集电极和开关管q4发射极与开关管q3发射极的公共端，开关管q4的发射极与开关管q4的基极之间并联电阻r6，开关管q4的基极还串联电阻r7、齐纳二极管zr2、齐纳二极管zr2正极接地，开关管q3的集电极连接在开关管q1的基极；当输入电压过高时，电流沿二极管d1、电阻r6、电阻r7、击穿齐纳二极管zr2,使开关管q4导通，开关管q3关断，最终使开关管q1关断。

作为优选：所述低压保护模块包括：防止电源接反并阻止反向电流流通的二极管d1、用于低压判定的齐纳二极管zr1、为开关管q2微调偏置的电阻r2与电阻r3和电阻r4、电源正常时控制开关管q3导通的开关管q2、为开关管q1提供足够基极输入电流及控制开关管q1导通的开关管q3和开关管q1，所述二极管d1的负极串联齐纳二极管zr1、电阻r2、电阻r3、电阻r4后接地，所述电阻r3与所述电阻r4连接节点连接开关管q2的基极，开关管q2的发射极接地，开关管q2的集电极与开关管q1的基极之间连接电阻r1，开关管q2的集电极与开关管q3的发射极之间连接电阻r5；电源沿二极管d1、击穿齐纳二极管zr1,再沿电阻r2,电阻r3、电阻r4接地，使开关管q2导通，开关管q3导通，最后使开关管q1导通，使电路正常工作；但若输入电压过低，齐纳二极管zr1无法击穿，则最终导致开关管q1无法导通，保护输入电源在低压后不会持续放电。

与现有技术相比，本发明的有益效果:

⑴每种设备都有它的使用环境及规律，有些终端允许间歇性休眠，且此类终端的功耗较低，不需要有持续，大功率的电流输入，本发明提供的保护电路允许在有危害性电压输入时，硬件启动自我关闭的防护措施。

⑵本发明使用元器件体积小，综合成本低；电路清晰，易于维护。

⑶本发明用最低成本，较小元件体积，实现输入电源的保护，让其稳定长久正常工作。

附图说明

图1是本发明车载电源保护电路的框图；

图2是本发明车载电源保护电路的原理图。

具体实施方式

本发明下面将结合附图作进一步详述：

请参阅图1所示，该车载电源保护电路，包括顺序连接的电源输入模块、防接反电路模块、保护电路模块和电源输出模块，所述保护电路模块包括开关管、分别与开关管电连接的高压保护模块和低压保护模块；当输入电压过高时，高压保护模块迅速关断开关管；当输入电压过低时，延缓关断开关管，进而保护输入电源在低压后不会持续放电。

请参阅图2所示，所述高压保护模块包括防止电源接反以阻止反向电流流通的二极管d1、为开关管q4微调偏置的电阻r6和电阻r7、用于高压判定的齐纳二极管zr2、开关管q4、为开关管q1提供足够基极输入电流及控制开关管q1导通的开关管q3、开关管q2；所述二极管d1的负极分别接入开关管q1集电极和开关管q4发射极与开关管q3发射极的公共端，开关管q4的发射极与开关管q4的基极之间并联电阻r6，开关管q4的基极还串联电阻r7、齐纳二极管zr2、齐纳二极管zr2正极接地，开关管q3的集电极连接在开关管q1的基极；当输入电压过高时，电流沿二极管d1、电阻r6、电阻r7、击穿齐纳二极管zr2,使开关管q4导通，开关管q3关断，最终使开关管q1关断。

请参阅图2所示，所述低压保护模块包括：防止电源接反并阻止反向电流流通的二极管d1、用于低压判定的齐纳二极管zr1、为开关管q2微调偏置的电阻r2与电阻r3和电阻r4、电源正常时控制开关管q3导通的开关管q2、为开关管q1提供足够基极输入电流及控制开关管q1导通的开关管q3和开关管q1，所述二极管d1的负极串联齐纳二极管zr1、电阻r2、电阻r3、电阻r4后接地，所述电阻r3与所述电阻r4连接节点连接开关管q2的基极，开关管q2的发射极接地，开关管q2的集电极与开关管q1的基极之间连接电阻r1，开关管q2的集电极与开关管q3的发射极之间连接电阻r5；电源沿二极管d1、击穿齐纳二极管zr1,再沿电阻r2,电阻r3、电阻r4接地，使开关管q2导通，开关管q3导通，最后使开关管q1导通，使电路正常工作；但若输入电压过低，齐纳二极管zr1无法击穿，则最终导致开关管q1无法导通，保护输入电源在低压后不会持续放电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种车载电源保护电路。所述车载电源保护电路，包括顺序连接的电源输入模块、防接反电路模块、保护电路模块和电源输出模块，所述保护电路模块包括开关管、分别与开关管电连接的高压保护模块和低压保护模块；当输入电压过高时，高压保护模块迅速关断开关管；当输入电压过低时，延缓关断开关管，进而保护输入电源在低压后不会持续放电。

技术研发人员：兰锦亮;史廷湘
受保护的技术使用者：前海远程信息科技(深圳)有限公司
技术研发日：2018.11.12
技术公布日：2019.03.19