全文摘要
本实用新型涉及一种应用于汽车仪表的宽电压保护电路，包括DC‑DC电压转换主控芯片U1、输入端和输出端滤波电容C1\/C2\/C5、由R3\/Q1\/L1\/D1构成的主回路电路、采样电阻R1\/R2\/R4\/R5\/R7\/R8构成的电压采样电路、电容C6和R6构成的为U1做补偿的补偿电路。本实用新型应用于汽车仪表模组中，以车载电池供电，可兼容车载DC12V和24V两种制式电源，通过DC‑DC转换可以为不同电压要求的负载提供稳定可靠的电源，输出电压精度高、待机功耗小。
主设计要求
1.一种应用于汽车仪表的宽电压保护电路，包括DC-DC电压转换主控芯片U1、输入端和输出端滤波电容C1\/C2\/C5、电容C3\/C4\/C6、MOSFET管Q1、二极管D1、电感L1、电阻R1\/R2\/R3\/R4\/R5\/R6\/R7\/R8；其特征在于，所述电压转换主控芯片U1的1脚分别连接电阻R7、R8，电阻R8另一端连接到GND，电阻R7另一端分别连接到电阻R1\/R3、电容C1\/C2\/C4、主控芯片U1的13脚、输入电源正极BAT+(电池正极)，主控芯片U1的2脚分别连接到电阻R4、R5，电阻R5另一端连接到GND，主控芯片U1的3脚分别连接到电阻R4的另一端、电容C5、电感L1、输出电源正极Vout+，电容C5另一端连接到GND，电感L1另一端分别连接到二极管D1阴极、MOSFET管Q1源极，二极管D1阳极和GND连接，主控芯片U1的4脚分别连接到主控芯片U1的5脚、GND，主控芯片U1的6脚连接到电阻R2，主控芯片U1的7脚分别连接到电阻R2的另一端、电阻R1的另一端，主控芯片U1的8脚连接到电容C6，电容C6的另一端连接到电阻R6，电阻R6的另一端连接到GND，主控芯片U1的11脚连接到电容C4另一端，主控芯片U1的12脚连接到MOSFET管栅极，主控芯片U1的13脚连接到电容C3，电容C3另一端和GND连接，主控芯片U1的14脚分别和MOSFET管Q1漏极、电阻R3另一端连接，电容C1\/C2一端和输入电源正极BAT+连接，电容C1\/C2另一端和输入电源负极BAT-连接，输入电源负极BAT-和输出电源负极Vout-分别连接到GND。
设计方案
1.一种应用于汽车仪表的宽电压保护电路，包括DC-DC电压转换主控芯片U1、输入端和输出端滤波电容C1\/C2\/C5、电容C3\/C4\/C6、MOSFET管Q1、二极管D1、电感L1、电阻R1\/R2\/R3\/R4\/R5\/R6\/R7\/R8；其特征在于，所述电压转换主控芯片U1的1脚分别连接电阻R7、R8，电阻R8另一端连接到GND，电阻R7另一端分别连接到电阻R1\/R3、电容C1\/C2\/C4、主控芯片U1的13脚、输入电源正极BAT+(电池正极)，主控芯片U1的2脚分别连接到电阻R4、R5，电阻R5另一端连接到GND，主控芯片U1的3脚分别连接到电阻R4的另一端、电容C5、电感L1、输出电源正极Vout+，电容C5另一端连接到GND，电感L1另一端分别连接到二极管D1阴极、MOSFET管Q1源极，二极管D1阳极和GND连接，主控芯片U1的4脚分别连接到主控芯片U1的5脚、GND，主控芯片U1的6脚连接到电阻R2，主控芯片U1的7脚分别连接到电阻R2的另一端、电阻R1的另一端，主控芯片U1的8脚连接到电容C6，电容C6的另一端连接到电阻R6，电阻R6的另一端连接到GND，主控芯片U1的11脚连接到电容C4另一端，主控芯片U1的12脚连接到MOSFET管栅极，主控芯片U1的13脚连接到电容C3，电容C3另一端和GND连接，主控芯片U1的14脚分别和MOSFET管Q1漏极、电阻R3另一端连接，电容C1\/C2一端和输入电源正极BAT+连接，电容C1\/C2另一端和输入电源负极BAT-连接，输入电源负极BAT-和输出电源负极Vout-分别连接到GND。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及汽车仪表领域，具体为一种应用于汽车仪表的宽电压保护电路。
背景技术
随着我国人民生活水平的提高，汽车已经成为每个家庭的必需品。随着起着行业的发展，人们对汽车的舒适性和娱乐性要求越来越高，
车载用电设备越来越多且功率越来越大。对于汽车来讲，所有的设备供电均依靠车载蓄电池，由于设备较多会导致车载电池电压会有较大的波动，会导致车载设备的电源输出不稳定或不工作，严重影响行车可靠性和乘车体验，所以如何设计一种宽输入电压、高精度输出电压的DC-DC电路显得尤为重要。目前业内往往会针对DC12V或DC24V其中一种电压制式进行设计DC-DC电路，而且输出电压精度不高，在应用的时候对电池电压有要求，不能把DC12V电池和DC24V电池统一兼容进来，不仅电路复杂，而且通用型不强。如何通过一种简单可靠、高性价比的电路把DC12V电池和DC24V电池统一兼容进来，且输出电压精度高，成为人们研究的一个热点。
实用新型内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种应用于汽车仪表的宽电压保护电路。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种应用于汽车仪表的宽电压保护电路，包括DC-DC电压转换主控芯片U1、输入端和输出端滤波电容C1\/C2\/C5、电容C3\/C4\/C6、MOSFET管Q1、二极管D1、电感L1、电阻R1\/R2\/R3\/R4\/R5\/R6\/R7\/R8。其特征在于，所述电压转换主控芯片U1的1脚分别连接电阻R7、R8，电阻R8另一端连接到GND，电阻R7另一端分别连接到电阻R1\/R3、电容C1\/C2\/C4、主控芯片U1的13脚、输入电源正极BAT+(电池正极)，主控芯片U1的2脚分别连接到电阻R4、R5，电阻R5另一端连接到GND，主控芯片U1的3脚分别连接到电阻R4的另一端、电容C5、电感L1、输出电源正极Vout+，电容C5另一端连接到GND，电感L1另一端分别连接到二极管D1阴极、MOSFET管Q1源极，二极管D1阳极和GND连接，主控芯片U1的4脚分别连接到主控芯片U1的5脚、GND，主控芯片U1的6脚连接到电阻R2，主控芯片U1的7脚分别连接到电阻R2的另一端、电阻R1的另一端，主控芯片U1的8脚连接到电容C6，电容C6的另一端连接到电阻R6，电阻R6的另一端连接到GND，主控芯片U1的9脚和10脚此处不做定义，主控芯片U1的11脚连接到电容C4另一端，主控芯片U1的12脚连接到MOSFET管Q1栅极，主控芯片U1的13脚连接到电容C3，电容C3另一端和GND连接，主控芯片U1的14脚分别和MOSFET管Q1漏极、电阻R3另一端连接，电容C1\/C2一端和输入电源正极BAT+(电池正极)连接，电容C1\/C2另一端和输入电源负极BAT-(电池负极)连接，输入电源负极BAT-和输出电源负极Vout-分别连接到GND。
作为本实用新型再进一步的方案，所述主控芯片U1采用英飞凌专用DC-DC电压转换芯片，例如但不限于型号TLE6389-2GV，MOSFET管Q1选用P沟道型号即可。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型应用于汽车仪表的供电电路，通过主控芯片U1的2脚采样反馈电阻R4\/R5的电压，调整主控芯片U1的12脚输出PWM占空比，从而控制MOSFET管Q1开关，通过电感L1储能和二极管D1整流实现降压原理，为后续的负载提供稳定、高精度的电压，而且由于主控芯片U1集成的占空比可调范围宽，可以在较宽的输入电压(7-60VDC)工作，并保证输出电压稳定可靠，电路结构简单、技术成熟可靠。
附图说明
图1为本实用新型的电路构造示意图。
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，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1，本实用新型的一种应用于汽车仪表的宽电压保护电路。所述电压转换主控芯片U1的1脚分别连接电阻R7、R8，电阻R8另一端连接到GND，电阻R7另一端分别连接到电阻R1\/R3、电容C1\/C2\/C4、主控芯片U1的13脚、输入电源正极BAT+(电池正极)，主控芯片U1的2脚分别连接到电阻R4、R5，电阻R5另一端连接到GND，主控芯片U1的3脚分别连接到电阻R4的另一端、电容C5、电感L1、输出电源正极Vout+，电容C5另一端连接到GND，电感L1另一端分别连接到二极管D1阴极、MOSFET管Q1源极，二极管D1阳极和GND连接，主控芯片U1的4脚分别连接到主控芯片U1的5脚、GND，主控芯片U1的6脚连接到电阻R2，主控芯片U1的7脚分别连接到电阻R2的另一端、电阻R1的另一端，主控芯片U1的8脚连接到电容C6，电容C6的另一端连接到电阻R6，电阻R6的另一端连接到GND，主控芯片U1的9脚和10脚此处不做定义，主控芯片U1的11脚连接到电容C4另一端，主控芯片U1的12脚连接到MOSFET管Q1栅极，主控芯片U1的13脚连接到电容C3，电容C3另一端和GND连接，主控芯片U1的14脚分别和MOSFET管Q1漏极、电阻R3另一端连接，电容C1\/C2一端和输入电源正极BAT+(电池正极)连接，电容C1\/C2另一端和输入电源负极BAT-(电池负极)连接，输入电源负极BAT-和输出电源负极Vout-分别连接到GND。
所述主控芯片U1采用英飞凌专用DC-DC电压转换芯片，例如但不限于型号TLE6389-2GV，MOSFET管Q1选用P沟道型号即可。
所述主控芯片U1为本电路的主要控制单元，电路拓扑DC-DC BUCK电路，前端的C1提供高频段滤波、C2提供低频段滤波，滤除电源端其它设备耦合进来的高、低频段干扰，为后端电路提供高质量的电源。
当接入电源，电源经过分压电阻R7\/R8后给到主控芯片U1的使能脚1，使主控芯片U1开始工作，主控芯片U1的7脚通过分压电阻R1\/R2检测电源电压，看是否需要欠压保护从而保护电池，避免过度放电。主控芯片U1的2脚根据分压电阻R4\/R5采样到的输出电压，根据主控芯片U1内部的运算电路计算，调整主控芯片U112脚输出的PWM占空比，调整MOSFET管Q1导通和关断时间，经对电感L1储能和整流二极管实现对负载提供稳定可靠的电压。该电路可以在较宽的输入电压(7-60VDC)下工作，涵盖车用DC12V和DC24V型号电池。也可以根据各种输出电压要求，调整分压电阻R4\/R5阻值来实现不同的电压输出。C5作为储能电容，当有重负载启停的时候可以为负载提供续流，避免电源有较大的波动，从而避免低频的EMI干扰。
对于本领域的普通技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从那一点来看，均应奖实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的同等要件的含义和范围内的的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920061060.2
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:33(浙江)
授权编号:CN209345012U
授权时间:20190903
主分类号:H02M 3/156
专利分类号:H02M3/156
范畴分类:37C;
申请人:浙江汽车仪表有限公司
第一申请人:浙江汽车仪表有限公司
申请人地址:312071 浙江省绍兴市袍江工业区洋江路
发明人:马敏杰
第一发明人:马敏杰
当前权利人:浙江汽车仪表有限公司
代理人:汤东凤
代理机构:11350
代理机构编号:北京科亿知识产权代理事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：主控芯片论文; 电池论文; 汽车仪表论文; 电容电池论文; 电容电阻论文; 电源论文; mosfet论文; r4论文;