一种基于车载设备供电过压低压二合一保护电路的制作方法

1.本技术涉及车载保护电路的领域，尤其是涉及一种基于车载设备供电过压低压二合一保护电路。


背景技术：

2.车载设备是搭载于汽车上的通信，多媒体、辅助安全等设备，为汽车用户提供多元化的车内服务。
3.车载设备需要由车内电源供电进行正常工作，以车载导航装置为例，车内电源直接给所述车载导航装置供电，一般地，当汽车点火（all
‑‑
on)后，车载导航进入正常工作状态，此时功率较高，汽车发电给车内电瓶冲电及给车载导航供电；当汽车息火（all
‑‑
off）后，车载导航进入休眠状态，此时功率较低，此时由车内电瓶给车载导航供电。然而，车载设备跟车内电源连接的ic芯片，电容等耐压能力较低，当车内电源出现电压不稳超出ic芯片，电容等标准承压时，将可能导致相关元器件烧毁，导致车载设备不能正常工作；当汽车长时间不使用（汽车息火），车载设备虽然处于低功耗休眠状态，但仍然有可能造成车内电瓶过度用电造成低压，从而汽车无法再次点火启动。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有过大的电压或者过小的电压均有可能造成车载导航不能正常工作甚至损坏的缺陷。


技术实现要素：

5.为了解决过大的电压或者过小的电压均有可能造成车载导航不能正常工作甚至损坏的问题，本技术提供一种基于车载设备供电过压低压二合一保护电路。
6.本技术提供的一种基于车载设备供电过压低压二合一保护电路采用如下的技术方案：
7.一种基于车载设备供电过压低压二合一保护电路，包括：
8.过压分压模块、低压分压模块、过压保护模块、低压保护模块、开关模块和车内点火模块；
9.所述过压分压模块连于车内电源输入端和地线之间，所述过压分压模块上设置有过压分压节点，所述过压分压节点基于车内电源输入端电压输出过压分压信号；
10.所述低压分压模块连于车内电源输入端和地线之间,所述低压分压模块上设置有低压分压节点,所述低压分压节点基于车内电源输入端电压输出低压分压信号；
11.所述车内点火模块一端连于acc，另一端连于所述低压分压节点，输出车内点火电平信号；
12.所述开关模块包括开关控制端、开关输入端和开关输出端，所述开关控制端连接所述低压保护模块，所述开关输入端连接车内电源输入端；所述开关输出端连接车内电源输出端；
13.所述过压保护模块，包括过压控制端、过压输入端和过压输出端；所述过压控制端
连接过压分压节点，所述过压输入端连接低压分压节点，所述过压输出端连接地线，所述过压保护模块响应于过压分压节点电压，使所述过压输入端和过压输出端之间导通或关断；
14.所述低压保护模块，包括低压控制端、低压输入端和低压输出端；所述低压控制端连接低压分压节点，所述低压输入端连接所述开关控制端，所述低压输出端连接地线，所述低压保护模块响应于低压分压节点电压，使所述低压输入端和低压输出端之间导通或关断。
15.通过采用上述技术方案，过压控制端利用过压分压节点分得的电压控制过压输入端和过压输出端之间导通或关断，低压控制端利用低压分压节点分得的电压控制低压输入端和低压输出端之间导通或关断，开关控制端利用低压输入端和低压输出端之间导通或关断控制开关模块的导通或关断，由于过压输入端连于低压分压模块，故过大的电压或者过小的电压都能通过过压保护模块或低压保护模块控制开关模块导通或关断，从而保护了电路；解决了过大的电压或者过小的电压均有可能造成车载导航不能正常工作甚至损坏的问题。
16.优选的，所述过压分压模块包括第一稳压二极管、第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一稳压二极管、第一分压电阻与第二分压电阻依次串联，所述第一稳压二极管另一端连于车内电源输入端，所述第二分压电阻另一端接地，所述第二分压电阻阻值大于所述第一分压电阻阻值，所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的节点构成过压分压节点。
17.通过采用上述技术方案，第一分压电阻与第二分压电阻串联，且第二分压电阻分得较大电压，将第二分压电阻的电压转换成过压分压信号发送给高压保护模块，第一稳压二极管提供稳定电压供支路正常工作。
18.优选的，所述低压分压模块包括第二稳压二极管、第三分压电阻和第四分压电阻，所述第二稳压二极管、第三分压电阻与第四分压电阻依次串联，所述第二稳压二极管另一端连于车内电源输入端，所述第四分压电阻另一端接地，所述第三分压电阻阻值大于所述第四分压电阻阻值，所述第三分压电阻和第四分压电阻之间的节点构成低压分压节点。
19.通过采用以上技术方案，第三分压电阻与第四分压电阻串联，且第三分压电阻分得较大电压，将第四分压电阻的电压转换成低压分压信号发送给低压保护模块，第二稳压二极管提供稳定电压供支路正常工作。
20.优选的，所述过压保护模块还包括第一三极管和第一滤波电容；所述第一滤波电容与所述第二分压电阻并联；所述第一滤波电容连于所述第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极接地。
21.通过采用以上技术方案，所述第一滤波电容与所述第二分压电阻并联用于接收高压分压信号，第一滤波电容连于所述第一三极管的基极，第二分压电阻电压与第一三极管的导通电压的差值可控制第一三极管的导通或截断。
22.优选的，所述低压保护模块还包括第二三极管和第二滤波电容；所述第二滤波电容与所述第四分压电阻并联；所述第二滤波电容连于所述第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极接地。
23.通过采用以上技术方案，所述第二滤波电容与所述第四分压电阻并联用于接收低压分压信号，第二滤波电容连于所述第二三极管的基极，第四分压电阻电压与第二三极管的导通电压的差值可控制第二三极管的导通或截断。
24.优选的，所述开关模块包括场效应管、第五分压电阻和第六分压电阻，所述第五分压电阻和第六分压电阻串联，所述第五分压电阻的另一端连于车内电源输入端，所述第六分压电阻的另一端连于所述第二三极管的发射极；所述场效应管的源极和栅极并联于所述第五分压电阻并联。
25.通过采用以上技术方案，第六分压电阻的另一端连于所述第二三极管的发射极，通过第二三极管的导通或截断能够影响第六分压电阻两端电压，从而影响第五分压电阻两端电压；所述场效应管的源极和栅极并联于所述第五分压电阻并联，通过第五分压电阻两端电压控制场效应管的导通或截断。
26.优选的，所述车内点火模块包括第三稳压二极管、第二二极管和第七电阻；所述第三稳压二极管、第二二极管和第七电阻依次串联，所述第三稳压二极管另一端连于acc，所述第七电阻另一端连于第一三极管的发射极和低压分压模块中第三分压电阻和第四分压电阻的串联节点上。
27.通过采用以上技术方案，所述第三稳压二极管、第二二极管和第七电阻依次串联提供稳定电压，防止电流反向流动造成acc损坏；所述第七电阻另一端连于第一三极管的发射极和低压分压模块中第三分压电阻和第四分压电阻的串联节点上，使车内点火模块开启时能够给第三分压电阻和第四分压电阻的串联支路提供电压，确保能够点火启动。
28.优选的，还包括电源输入稳压模块（6）；所述电源输入稳压模块（6）包括：第三滤波电容、第一二极管和电感；所述第三滤波电容和第一二极管并联，所述第三滤波电容和第一二极管并联元件与所述电感串联。
29.通过采用以上技术方案，在车内电源输入端接入电源后，达到储能和平滑电流的作用。
30.优选的，还包括电源输出稳压模块（7）；所述电源输出稳压模块（7）包括电解电容和第四滤波电容；所述电解电容和第四滤波电容并联，且一端接地，另一端连于车内电源输出端。
31.通过采用以上技术方案，所述电解电容和第四滤波电容并联能够大幅提高电容容量，滤除杂波。
32.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
33.1.过压控制端利用过压分压节点分得的电压控制过压输入端和过压输出端之间导通或关断，低压控制端利用低压分压节点分得的电压控制低压输入端和低压输出端之间导通或关断，开关控制端利用低压输入端和低压输出端之间导通或关断控制开关模块的导通或关断，由于过压输入端连于低压分压模块，故过大的电压或者过小的电压都能通过过压保护模块或低压保护模块控制开关模块导通或关断，从而保护了电路；解决了过大的电压或者过小的电压均有可能造成车载导航不能正常工作甚至损坏的问题；
34.2.所述第三稳压二极管、第二二极管和第七电阻依次串联提供稳定电压，防止电流反向流动造成acc损坏；所述第七电阻另一端连于第一三极管的发射极和低压分压模块中第三分压电阻和第四分压电阻的串联节点上，使车内点火模块开启时能够给第三分压电阻和第四分压电阻的串联支路提供电压，确保能够点火启动；
35.3.所述电解电容和第四滤波电容并联能够大幅提高电容容量，滤除杂波。
附图说明
36.图1是本实用新型电路结构示意图。
37.附图标记说明：1、过压分压模块；2、低压分压模块；3、过压保护模块；4、低压保护模块；5、开关模块；6、电源输入稳压模块；7、电源输出稳压模块。
具体实施方式
38.以下结合附图1对本技术作进一步详细说明。
39.本技术实施例公开一种基于车载设备供电过压低压二合一保护电路。参照图1，一种基于车载设备供电过压低压二合一保护电路包括：
40.过压分压模块1连于车内电源输入端和地线之间，过压分压模块1上设置有过压分压节点，过压分压节点基于车内电源输入端电压输出过压分压信号。
41.低压分压模块2连于车内电源输入端和地线之间，低压分压模块2上设置有低压分压节点，低压分压节点基于车内电源输入端电压输出低压分压信号。
42.车内点火模块一端连于acc，另一端连于低压分压节点，输出车内点火电平信号。
43.开关模块5包括开关控制端、开关输入端和开关输出端，开关控制端连接低压保护模块4，开关输入端连接车内电源输入端；开关输出端连接车内电源输出端。
44.过压保护模块3包括过压控制端、过压输入端和过压输出端；过压控制端连接过压分压节点，过压输入端连接低压分压节点，过压输出端连接地线，过压保护模块3响应于过压分压节点电压，使过压输入端和过压输出端之间导通或关断。
45.低压保护模块4包括低压控制端、低压输入端和低压输出端；低压控制端连接低压分压节点，低压输入端连接开关控制端，低压输出端连接地线，低压保护模块4响应于低压分压节点电压，使低压输入端和低压输出端之间导通或关断。
46.过压分压模块1包括第一稳压二极管zd1、第一分压电阻r1和第二分压电阻r2，第一稳压二极管zd1、第一分压电阻r1与第二分压电阻r2依次串联，第一稳压二极管zd1、另一端连于车内电源输入端，第二分压电阻r2另一端接地，第二分压电阻r2阻值大于第一分压电阻r1阻值,用于第二分压电阻r2分得较大电压，过压分压模块1设置有过压分压节点，过压分压节点将过压分压信号发送给过压保护模块3。
47.低压分压模块2包括第二稳压二极管zd2、第三分压电阻r3和第四分压电阻r4，第二稳压二极管zd2、第三分压电阻r3与第四分压电阻r4依次串联，第二稳压二极管zd2另一端连于车内电源输入端，第四分压电阻r4另一端接地，第三分压电阻r3阻值大于所述第四分压电阻r4阻值,用于第四分压电阻r4分得较小电压，低压分压模块2设置有低压分压节点，低压分压节点将低压分压信号发送给低压保护模块4。
48.车内点火模块包括第三稳压二极管zd3、第二二极管d2和第七电阻r7；所述第三稳压二极管zd3、第二二极管d2和第七电阻r7依次串联，第二二极管d2采用型号为1n4148，第三稳压二极管zd3另一端连于acc，防止电流反向流动造成acc损坏，第七电阻r7另一端连于第一三极管zd3的发射极和低压分压模块2中第三分压电阻r3和第四分压电阻r4的串联节点上，将车内点火电平信号发送给低压分压模块2，使车内点火模块开启时能够给第三分压电阻r3和第四分压电阻r4的串联支路提供电压，确保能够点火启动。
49.开关模块5包括场效应管u1、第五分压电阻r5和第六分压电阻r6，场效应管u1采用
型号为apm9345，第五分压电阻r5和第六分压电阻r6串联，第五分压电阻r5的另一端连于车内电源输入端，第六分压电阻r6的另一端连于第二三极管q2的发射极；场效应管u1的源极和栅极并联于第五分压电阻r5，开关模块5响应于低压分压模块的低压输入端的电压控制开关模块5内开启或关断，从而控制电路的导通或关断。
50.过压保护模块3包括第一三极管q1和第一滤波电容c1，第一三极管q1采用型号为lmbt3904lt1g，第一滤波电容c1与第二分压电阻r2并联；第一滤波电容c1连于第一三极管q1的基极，第一三极管q1的集电极接地，过压保护模块3接收过压分压信号，过压保护模块3响应于过压分压节点输出的过压分压信号，从而使第一三极管q1导通或关断。
51.低压保护模块4包括第二三极管q2和第二滤波电容c2，第二三极管q2采用型号为lmbt3904lt1g，第二滤波电容c2与第四分压电阻r4并联；第二滤波电容c2连于第二三极管q2的基极，第二三极管q2的集电极接地，低压保护模块4接收低压分压信号，低压保护模块4响应于低压分压节点输出的低压分压信号，从而使第二三极管q2导通或关断。
52.当该保护电路的车内电源输入端的电压超过车载设备标准承压16v时为例，选择第一三极管q1的基极导通电压为0.6v，当车内电源输出端的电压大于16v时，经第一稳压二极管zd1，第一分压电阻r1，第二分压电阻r2分压后给到第一三极管q1的基极电压大于0.6v，导致第一三极管q1集电极导通，导致第二三极管q2截止，导致场效应管u1的栅g极电压等于源极s级输入电压而截止，因而车内电源输出端无电压，从而起到保护所述车载设备的作用。当汽车电瓶过度用电，需要进行保护时，以8.6v为例，选择第二三极管q2的基极导通电压为0.6v，当汽车电瓶电压低于8.6v时，经第二稳压二极管zd2，第三分压电阻r3，第四分压电阻r4分压后给到第二三极管q2的基极电压小于0.6v，导致第二三极管q2截止，导致场效应管u1的栅极g极电压等于源极s极输入电压而截止，因而车内电源输出端无电压，从而起到保护汽车电瓶不过度用电，而车内点火模块的接入避免出现汽车无法再次点火启动的作用。当车内电源输出的电压小于16v，大于8.6v时，选择场效应管u1源极s极与栅极g极的压差大于4v时导通，经第一稳压二极管zd1和第二稳压二极管zd2及分压电阻后，会使第一三极管q1的集电极截止，导致场效应管u1的源极s极经第五分压电阻的r5，第六分压电阻r6分压后，r5的分压大于7v，导致场效管u1导通，因而车内电源输出端电压等于车内电源输入端电压，为车载设备正常供电。
53.电源输入稳压模块6包括第三滤波电容c3、第一二极管d1和电感；第一二极管d1采用型号为2n5404,第三滤波电容c3和第一二极管d1并联，第三滤波电容c3和第一二极管d1并联元件与电感l串联。
54.电源输出稳压模块7包括电解电容c5和第四滤波电容c4；电解电容c5和第四滤波电容c4并联，且一端接地，另一端连于车内电源输出端。
55.本技术实施例一种基于车载设备供电过压低压二合一保护电路的实施原理为：当车内电源的输入端连接电源且超过车载设备标准承压时，利用第一分压电阻r1和第二分压电阻r2分压后，第二分压电阻r2的电压传到第一三极管q1的基极，通过第一三极管q1的基极的导通电压小于第二分压电阻r2的电压，第一三极管q1导通，使得第四分压电阻r4两端电压为0，第二三极管q2截止，从而场效应管u1的栅g极电压等于源极s级输入电压而截止，电路断开。
56.当车内电源输入端电压低于一个阈值时，经第二稳压二极管zd2，第三分压电阻
r3，第四分压电阻r4分压后给到第二三极管q2的基极电压小于第二三极管q2的基极的导通电压，导致第二三极管q2截止，从而场效应管u1的栅极g极电压等于源极s极输入电压而截止，电路断开，从而起到保护汽车电瓶不过度用电，而接入的acc避免出现汽车无法再次点火启动的作用。控制场效应管在车内电源出现高压或低压时截止而使车载设备不接收车内电源供电，从而达到保护所述车载设备和车内电瓶的目的。当车内电源供电正常时，经分压后第一三极管q1截止，第二三极管q2导通，因而车内电源输出端电压等于车内电源输入端电压，为车载设备正常供电。
57.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。