一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源，由一級DC/DC電路、二級DC/DC電路、電容充放電電路、失電判別電路、旁路開關(guān)電路構(gòu)成，一級DC/DC電路的輸出端B2與二級DC/DC電路輸入端和電容充放電電路相連接，旁路開關(guān)電路的輸入、輸出端并接在二級DC/DC電路的兩端，失電判別電路的一輸入端與一級DC/DC電路的輸出端B2的分壓采樣點B4連接，另一輸入端與車用電源的輸出端A1配置的精密電壓基準源B5相連接，失電判別電路輸出端B3分別與旁路開關(guān)電路和二級DC/DC電路控制端連接，控制旁路開關(guān)電路和二級DC/DC電路的工作。其特點是增加了在瞬時失電時維持短時正常供電的功能，保證車載設(shè)備安全可靠運行。
【專利說明】一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用電源，特別是一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的車載設(shè)備都是使用車輛供電系統(tǒng)供電，經(jīng)直流電壓轉(zhuǎn)換器變換為設(shè)備使用的電源，這種車用電源存在的問題是:車輛點火啟動時，電瓶電壓會發(fā)生急劇降低，導(dǎo)致已經(jīng)工作的車載設(shè)備暫停工作，待點火結(jié)束、車輛發(fā)動后，暫停工作的車載設(shè)備才重新啟動恢復(fù)正常。這種情況對車載設(shè)備會產(chǎn)生一些不良影響，特別是頻繁的啟動將降低車載設(shè)備的使用壽命，對智能化程度較高、內(nèi)嵌操作系統(tǒng)的設(shè)備，需要等待軟件系統(tǒng)重新啟動后才能進入工作狀態(tài)，特別是帶有GPS、2G/3G網(wǎng)絡(luò)的智能設(shè)備，重新啟動需要較長的時間恢復(fù)定位或網(wǎng)絡(luò)連接，這給駕駛?cè)藛T帶來諸多不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源，該電源能保持不間斷供電。[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源，包括:一級DC/DC電路，其特征在于還設(shè)置有二級DC/DC電路、電容充放電電路、失電判別電路、旁路開關(guān)電路，一級DC/DC電路的輸出端B2與二級DC/DC電路輸入端和電容充放電電路相連接，旁路開關(guān)電路的輸入、輸出端并接在二級DC/DC電路的兩端，失電判別電路的一輸入端與一級DC/DC電路的輸出端B2的分壓采樣點B4連接，另一輸入端與車用電源的輸出端Al配置的精密電壓基準源B5相連接，失電判別電路輸出端B3分別與旁路開關(guān)電路和二級DC/DC電路控制端連接，控制旁路開關(guān)電路和二級DC/DC電路的工作。
[0005]所述的旁路開關(guān)控制電路是由單路模式的MOS管構(gòu)成或由多路模式的MOS管構(gòu)成。
[0006]所述的失電判別電路是由LM293電壓比較器構(gòu)成，LM293電壓比較器的輸入端分別與一級DC/DC電路輸出端B2的分壓采樣點B4和車用電源輸出端Al配置的精密電壓基準源B5相連接，輸出端B3分別與旁路開關(guān)電路和二級DC/DC電路的控制端連接，控制旁路開關(guān)電路和級DC/DC電路的通斷。
所述的電容充放電電路是由2個相互串接的超級電容Cl、C2構(gòu)成，超級電容Cl、C2分別并聯(lián)穩(wěn)壓二極管D1、D2，超級電容經(jīng)充電限流電阻R1、R2與一級DC/DC電路輸出端B2連接，經(jīng)單向二級管D3與二級DC/DC電路輸入端連接。
[0007]由單路模式或多路模式的MOS管構(gòu)成的旁路開關(guān)電路，每一路均采用2個P溝道場效應(yīng)管Tl、T2反向串聯(lián)，兩個場效應(yīng)管的門級與門級相連，漏級與漏極相連。
[0008]本發(fā)明采用了兩級串聯(lián)DC/DC電路，并在第二級DC/DC電路的兩端連接旁路開關(guān)電路，通過失電判別電路檢測一級DC/DC電路的輸出電壓，當有瞬間失電的情況發(fā)生時，失電判別電路輸出端B3控制旁路開關(guān)電路斷開，切斷一級DC/DC電路，啟動二級DC/DC電路工作，電容充放電路經(jīng)二級DC/DC電路輸出，為車載設(shè)備供電，保證車載設(shè)備的正常運行。
[0009]本發(fā)明的特點是:增加了在瞬時失電時維持正常供電的功能，在不影響原有電源工作效率的同時，可以在車輛點火的瞬間維持車載設(shè)備的正常工作，保證車載設(shè)備安全可靠運行，不受瞬時失電的影響。其電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，便于生產(chǎn)，適于廣泛推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明電路原理示意圖；
圖2為本發(fā)明單路模式旁路開關(guān)電路圖；
圖3為本發(fā)明多路模式旁路開關(guān)電路圖；
圖4為本發(fā)明失電判別電路圖；
圖5為本發(fā)明在輸入電源Vl瞬時失電時對應(yīng)電源輸出V2的示意圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源，由一級DC/DC電路、二級DC/DC電路、電容充放電電路、失電判別電路和旁路開關(guān)電路連接構(gòu)成，一級DC/DC電路的輸入端A、B與車輛電源即電瓶連接，輸出端B2與二級DC/DC電路輸入端和電容充放電電路相連接，二級DC/DC電路的輸出連接至車用電源的輸出端Al、BI。
[0012]電容充放電電路是由限流電阻Rl、R2、兩個串接的超級電容Cl、C2以及單向二極管D3連接構(gòu)成，每個超級電容的兩端并聯(lián)2.5V穩(wěn)壓二極管Dl、D2，在充電過程中起到對2個超級電容電壓均衡的作用，超級電容Cl的一端經(jīng)限流電阻R1、R2與一級DC/DC電路輸出端B2連接，同時經(jīng)單向二極管D3與二級DC/DC電路的輸入端連接，超級電容C2的另一端接地。
[0013]連接在二級DC/DC電路的兩端的旁路開關(guān)電路是由單路模式的MOS管Tl、T2構(gòu)成，見圖2。如果設(shè)備電流較大，也可以采用多路模式的MOS管構(gòu)成，見圖3。無論是單路模式還是多路模式，其每一路均采用2個P溝道場效應(yīng)管Tl、T2反向串聯(lián)，兩個場效應(yīng)管的門級與門級相連，漏級與漏極相連。
[0014]失電判別電路是由LM293電壓比較器構(gòu)成，LM293電壓比較器的輸入端6腳連接一級DC/DC電路輸出端B2通過R3和R4分壓后的電壓采樣點B4、8腳和車用電源輸出端Al連接，輸出端7腳即B3端通過上拉電阻R6分別與旁路開關(guān)電路和二級DC/DC電路連接，控制旁路開關(guān)電路和二級DC/DC電路的通斷，5腳接精密基準電壓參考源B5，精密基準電壓參考源由分壓電阻R5和穩(wěn)壓二極管D5構(gòu)成，并接在車輛電源輸入A1、B1端，為其提供基準電壓，見圖4。
[0015]本發(fā)明的工作過程是:正常供電時，只有一級DC/DC電路和旁路開關(guān)電路工作，二級DC/DC電路關(guān)斷，第一級DC/DC電路將車輛電源供給的12V或24V轉(zhuǎn)換為5.2V電壓輸出，經(jīng)過旁路開關(guān)電路的MOS管T1、T2直接為車載設(shè)備供電，同時給超級電容C1、C2充電。當車輛點火啟動，電瓶電壓發(fā)生急劇降低時，電壓變化如圖5中Vl狀態(tài)，此時失電判別電路檢測到第一級DC/DC電路輸出端B2電壓跌落至5V以下，失電判別電路立即關(guān)斷旁路開關(guān)電路的MOS管T1、T2，同時啟動二級DC/DC電路，將超級電容中儲存的電能經(jīng)二級DC/DC電路輸出為車載設(shè)備供電，即將超級電容儲存的2.5V至5V之間的電能升壓到設(shè)備可以使用的5V標準電壓，電壓為圖5中V2狀態(tài)，從而實現(xiàn)了在車輛電源即電瓶瞬間電壓跌落時仍能保證車載設(shè)備正常工作的目的。當車輛電源電壓恢復(fù)正常時，第一級DC/DC電路恢復(fù)工作，失電判別電路檢測到一級DC/DC電路輸出的5.2V電壓，接通旁路開關(guān)電路的MOS管，關(guān)斷二級DC/DC電路，恢復(fù)正常的工作模式，由一級DC/DC電路、旁路開關(guān)電路重新給車載設(shè)備供電，并繼續(xù)對超級電容充電。
[0016]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但并不局限于此實施例。但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源，包括:一級DC/DC電路，其特征在于還設(shè)置有二級DC/DC電路、電容充放電電路、失電判別電路、旁路開關(guān)電路，一級DC/DC電路的輸出端B2與二級DC/DC電路輸入端和電容充放電電路相連接，旁路開關(guān)電路的輸入、輸出端并接在二級DC/DC電路的兩端，失電判別電路的一輸入端與一級DC/DC電路的輸出端B2的分壓采樣點B4連接，另一輸入端與車用電源的輸出端Al配置的精密電壓基準源B5相連接，失電判別電路輸出端B3分別與旁路開關(guān)電路和二級DC/DC電路控制端連接，控制旁路開關(guān)電路和二級DC/DC電路的工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源，其特征在于所述的旁路開關(guān)控制電路是由單路模式的MOS管構(gòu)成或由多路模式的MOS管構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源，其特征在于所述的失電判別電路是由LM293電壓比較器構(gòu)成，LM293電壓比較器的輸入端分別與一級DC/DC電路輸出端B2的分壓采樣點B4和車用電源輸出端Al配置的精密電壓基準源B5相連接，輸出端B3分別與旁路開關(guān)電路和二級DC/DC電路的控制端連接，控制旁路開關(guān)電路和二級DC/DC電路的通斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源，其特征在于所述的電容充放電電路是由2個相互串接的超級電容Cl、C2構(gòu)成，超級電容Cl、C2分別并聯(lián)穩(wěn)壓二極管Dl、D2，超級電容經(jīng)充電限流電阻Rl、R2與一級DC/DC電路輸出端B2連接，經(jīng)單向二級管D3與二級DC/DC電路輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能補償車載設(shè)備瞬時失電的車用電源，其特征在于由單路模式或多路模式的MOS管構(gòu)成的旁路開關(guān)電路，每一路均采用2個P溝道場效應(yīng)管Tl、T2反向串聯(lián)，兩個場效應(yīng)管的門級與門級相連，漏級與漏極相連。
【文檔編號】H02J9/06GK103701196SQ201310673663
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】劉威, 馬廣東 申請人:大連現(xiàn)代高技術(shù)集團有限公司