多功能电源电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种多功能电源电路。
【背景技术】
[0002]近年来科技发展迅速，电子产品的种类及产量也越来越多，如车载音乐设备、车载监控设备、GPS车载设备等多数娱乐型、实用安全型的电子设备普遍应用于各种汽车中，车载设备也需要稳定可靠的电源，车载蓄电池的输出电压有局限，蓄电池作为汽车电能的存储装置，容易产生波动、不稳定的现象，汽车在行驶过程中操作功能变换频繁或者日益增多的车内用电器负载加重也会拉低电源电压而达不到需要的压值。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，有必要提供一种多功能电源电路。
[0004]本实用新型公开了一种多功能电源电路，其可包括:前级输入端电源接口、前级反接保护电路、过流保护电路、过压保护电路、一键开关机电路以及后级输出端电源接口，所述前级输入端电源接口包括用于接入蓄电池的前级输入端电源接口输入端、以及用于连接所述前级反接保护电路的前级输入端电源接口输出端，所述过流保护电路连接于所述前级反接保护电路和所述过压保护电路之间，所述过压保护电路包括用于连接所述过流保护电路的过压保护电路输入端、以及用于连接所述一键开关机电路的过压保护电路输出端，所述一键开关机电路由电压采样及开关控制电路和单片机电路组成，所述电压采样及开关控制电路连接于所述过压保护电路和所述单片机电路之间，所述电压采样及开关控制电路连接于所述单片机电路中单片机的I/O 口，所述一键开关机电路包括用于连接所述后级输出端电源接口的一键开关机电路输出端，所述后级输出端电源接口是一种用于连接车载用电设备的电输出接口。
[0005]较优地，所述前级输入端电源接口包括用于连接所述蓄电池的正极的正极接线端、用于连接所述蓄电池的负极的负极接线端。
[0006]较优地，所述前级反接保护电路由匪OS管Ql和电阻Rl构成，所述匪OS管Ql包括与电阻Rl相连接的栅极G1、与所述负极接线端相连接的漏极D1以及接地的源极51，当所述NMOS管Ql中栅极G1与源极S1之间的电压Vgs大于开启电压VGSth、且所述Vcsth大于O时，所述NMOS管Ql导通;当所述前级输入端电源接口反相输入电压时，所述NMOS管Ql不导通。
[0007]较优地，所述过流保护电路包括保险丝座以及安装在所述保险丝座上的保险丝Fl，当输入电流大于限额电流时，所述保险丝Fl熔断。
[0008]较优地，所述过压保护电路包括过压保护芯片Ul、NM0S管Q2、用于分压的电阻R2、用于分压的电阻R3、滤波电容Cl、电容C2和滤波电容C3，所述电容Cl、所述电阻R2、所述过压保护芯片Ul的IN引脚、所述过压保护芯片Ul的SHDN引脚、以及所述匪OS管Q2的漏极D2并连接于所述限流保护电路，所述电阻R2以及所述电阻R3并连于所述过压保护芯片Ul的OVSET引脚，所述NMOS管Q2的栅极G2、以及所述电容C2并连于所述过压保护芯片Ul的GATE引脚，所述匪OS管Q2的源极S2、所述滤波电容C3、以及所述过压保护芯片Ul的OUTFB引脚并连接于所述一键开关机电路，所述电阻R3、所述电容C2、所述过压保护芯片Ul的GND引脚、以及所述滤波电容C3接地，所述过压保护芯片Ul内部电荷栗电压加到所述过压保护芯片Ul的GATE极时，所述NMOS管Q2导通，所述分压电阻R2以及所述分压电阻R3大于限额电压时，所述过压保护芯片Ul的GATE极电压关闭，从而所述NMOS管Q2关闭。
[0009]较优地，所述电压采样及开关控制电路包括NPN三极管Q4、PMOS管Q3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R4、电阻R8、二极管D3、二极管D2、二极管Dl、以及开关按键SI，所述PMOS管Q3的源极S3、所述电阻R5和所述电阻R4并连接于所述过压保护电路，所述电阻R5与所述PMOS管Q3的栅极G5并连接于所述电阻R6，所述PMOS管Q3的漏极D2连接所述后级输出端电源接口，所述开关按键SI与所述电阻R4相连接，所述开关按键S1、所述二极管D3以及所述二极管Dl并连于节点PE14，所述节点PE14连接于所述单片机电路中所述单片机的第一I/O口，所述NPN三极管Q4包括连接于所述电阻R6的集电极c、接地的发射机e以及连接于电阻R7的基极b，所述电阻R7和所述二极管D3并连于所述二极管D2，所述二极管D2与所述电阻R8并连接于节点PE15，所述节点PE15连接于所述单片机的第二I/O口，所述二极管Dl以及所述电阻R8接地，所述开关按键SI被按下后放开时，所述NPN三极管Q4导通，所述PMOS管Q3的栅极G3变为低电平使所述PMOS管Q3导通，从而使所述后级输出端电源接口有电压，所述单片机通过使第二 I/O 口保持为高电平来保持所述PMOS管Q3导通，所述开关按键SI再次被按下时，所述单片机通过连接于所述节点PE14的所述第一 I/O 口检测到低电平，控制所述第二 I/O 口变为低电平，所述开关按键SI再次被放开时，通过所述电阻R7和所述二极管D2连接于所述节点PE15的所述NPN三极管Q4截止，从而使所述PMOS管Q3关断。
[0010]本实用新型实施例公开了一种给车载电子设备提供直流电的多功能电源电路，采用软硬结合设计，电路结构简单可靠，且成本低性能稳定，能及时开机关机、稳定汽车打火等情况下蓄电池大波动电压并有效地保护车载电子设备电源，延长了车载电子设备寿命，提升了车载电子设备运行的安全性和可靠性。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]附图1是本实用新型实施例提供的一种多功能电源电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014]如图1所示，本实用新型实施例一种车载电子设备的多功能电源电路的电路原理图；前级输入端电源接口 1、前级反接保护电路2、过流保护电路3、过压保护电路4、一键开关机电路5以及后级输出端电源接口6，前级输入端电源接口 I包括用于接入蓄电池的前级输入端电源接口输入端、以及用于连接前级反接保护电路2的前级输入端电源接口输出端，过流保护电路3连接于前级反接保护电路2和过压保护电路4之间，过压保护电路4包括用于连接过流保护电路3的过压保护电路输入端、以及用于连接一键开关机电路5的过压保护电路输出端，一键开关机电路5由电压采样及开关控制电路51和单片机电路52组成，电压采样及开关控制电路51连接于过压保护电路4和单片机电路52之间，电压采样及开关控制电路51连接于单片机电路中单片机的I/O口，一键开关机电路5包括用于连接后级输出端电源接口6的一键开关机电路输出端，后级输出端电源接口 6是一种用于连接车载用电设备的电输出接口。其中，前级输入端电源接口 I可包括用于连接蓄电池的正极的正极接线端、用于连接蓄电池的负极的负极接线端，当正极接线端接蓄电池的正极、负极接线端接蓄电池的负极时，前级输入端电源接口 I的蓄电池接入方案为正接，反之则为反接。
[0015]具体的，前级反接保护电路2由NMOS管Ql和电阻Rl构成，NMOS管Ql包括与电阻Rl相连接的栅极G1、与负极接线端相连接的漏极0工以及接地的源极51，若NMOS管Ql中栅极G1与源极Si之间的电压Vgs大于开启电压Vcsth、且Vcsth大于O，即前级输入端电源接口 I有正相电源输入、且VGS>VGSth>0V时，NMOS管Ql导通，从而使后续电路正常工作;若前级输入端电源接口 I的蓄电池接入方案为反接，则前级输入端电源接口反相输入电压时，由于NMOS管Ql的Vcs电压差近似为0V，NM0S管Ql不导通，对后续电路无输出，从而保证了后续电路的安全性。
[0016]过流保护电路3可以包括保险丝座以及安装在保险丝座上的保险丝Fl，保险丝Fl可以是一种慢熔保险丝，可在与之相配套的保险丝座上插拔，方便更换，当输入电流大于限额电流时，保险丝Fl熔断，从而保证后面电路的安全性，其中，保险丝Fl的熔断时间与输入电流成反比关系。
[0017]过压保护电路可包括过压保护芯片UUNMOS管Q2、用于分压的电阻R2、用于分压的电阻R3、滤波电容Cl、电容C2和滤波电容C3，电容Cl、电阻R2、过压保护芯片Ul的IN引脚、过压保护芯片Ul的SHDN引脚、以及匪OS管Q2的漏极02并连接于限流保护电路，电阻R2以及电阻R3并连于过压保护芯片Ul的OVSET引脚，NMOS管Q2的栅极G2、以及电容C2并连于过压保护芯片Ul的GATE引脚，NMOS管Q2的源极S2、滤波电容C3、以及过压保护芯片Ul的OUTFB引脚并连接于一键开关机电路，电阻R3、电容C2、过压保护芯片Ul的GND引脚、以及滤波电容C3接地，过压保护芯片Ul内部电荷栗电压加到过压保护芯片Ul的GATE极时，NMOS管Q2导通，分压电阻R2以及分压电阻R3大于限额电压时，过压保护芯片Ul的GATE极电压关闭，从而匪OS管Q2关闭。通过过压保护芯片Ul的OVSET引脚外两个电阻阻值，可设置保护电压阈值，因此本实用新型满足大多数机动车蓄电池电压输入范围，过压保护芯片Ul内部比较电压可以设置为1.23V，那么当分压电阻R2、R3所得电压小于1.23V时，过压保护芯片Ul内部电荷栗电压加到