一種車用電壓穩(wěn)定電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種車用電壓穩(wěn)定電路，其包括：采樣比較電路、控制電路、電感、第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、及電容C2；采樣比較電路連接于車載的低壓電池與控制電路之間，以采集低壓電池輸出的電池電壓并將電池電壓與預(yù)定電壓進(jìn)行比較；控制電路，用于在電池電壓小于預(yù)定電壓時(shí)控制第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管導(dǎo)通，控制電路同時(shí)與第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管的柵極電連接，低壓電池通過電感同時(shí)與第一場效應(yīng)管的漏極及第二場效應(yīng)管的源極電連接，第一場效應(yīng)管的源極接地，第二場效應(yīng)管的漏極接負(fù)載，電容C2連接于第二場效應(yīng)管的漏極與地之間。本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路可以自動(dòng)的穩(wěn)定電壓，進(jìn)而提高了車用負(fù)載使用時(shí)的穩(wěn)定性。
【專利說明】
—種車用電壓穩(wěn)定電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種穩(wěn)定電路，尤其涉及一種車用電壓穩(wěn)定電路。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，汽車的普及越來越廣泛?，F(xiàn)有的汽車上通常設(shè)置有啟停系統(tǒng)，其能控制發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)人們的使用情況而及時(shí)的開啟或停止。
[0003]汽車整車通常具有兩種電源系統(tǒng)，一種為通過低壓電池提供低壓源的低壓電源系統(tǒng)，例如，蓄電池；一種為通過高壓電池提供高壓電源的高壓電源系統(tǒng),例如,鐵電池。汽車內(nèi)有大量的電子器件(即車用負(fù)載)需要由低壓源提供驅(qū)動(dòng)電壓。例如，車載儀表、收音機(jī)、車載導(dǎo)航等，其通常需要十幾伏的電壓來驅(qū)動(dòng)，例如通常為12V的驅(qū)動(dòng)電壓?，F(xiàn)有技術(shù)中通常由汽車的低壓電源系統(tǒng)即低壓電池給汽車的低壓負(fù)載供電。
[0004]但是，在車輛增加啟停系統(tǒng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)在頻繁啟動(dòng)時(shí)，尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)剛剛啟動(dòng)的瞬間，其會導(dǎo)致蓄電池電壓瞬間拉低，導(dǎo)致后端的儀表、收音機(jī)、導(dǎo)航等低壓負(fù)載掉電或工作異常，進(jìn)而影響用戶的正常使用。通常在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)了一段時(shí)間后或發(fā)動(dòng)機(jī)停止后蓄電池提供的才為穩(wěn)定的電壓以驅(qū)動(dòng)低壓負(fù)載。或者，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)了一段時(shí)間后，車用負(fù)載所在的電路受到外界的影響等因素，也會使得提供給車用負(fù)載的電源輸出的電壓不能穩(wěn)定的達(dá)到負(fù)載所需的電壓值。因此，現(xiàn)有技術(shù)中低壓電源系統(tǒng)不能保證給后端低壓負(fù)載提供穩(wěn)定的電壓。
[0005]可以理解的是，本部分的陳述僅提供與本實(shí)用新型相關(guān)的背景信息，可能構(gòu)成或不構(gòu)成所謂的現(xiàn)有技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中低壓電源系統(tǒng)不能保證給后端低壓負(fù)載提供穩(wěn)定的電壓的缺陷，提供一種能一直給車用低壓負(fù)載提供穩(wěn)定的電壓的車用電壓穩(wěn)定電路，以主動(dòng)的將提供給負(fù)載的電壓進(jìn)行穩(wěn)定，進(jìn)而提高車用負(fù)載使用時(shí)的穩(wěn)定性。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種車用電壓穩(wěn)定電路，其包括:采樣比較電路、控制電路、電感L1、第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、及電容C2 ;其中，采樣比較電路連接于車載的低壓電池與控制電路之間，采樣比較電路用于采集低壓電池輸出的電池電壓并將采集的所述電池電壓與預(yù)定電壓進(jìn)行比較；控制電路，用于在所述電池電壓小于預(yù)定電壓時(shí)控制所述第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管導(dǎo)通，控制電路同時(shí)與所述第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管的柵極電連接，所述低壓電池通過電感LI同時(shí)與第一場效應(yīng)管的漏極及第二場效應(yīng)管的源極電連接，第一場效應(yīng)管的源極接地，第二場效應(yīng)管的漏極接負(fù)載，所述電容C2連接于第二場效應(yīng)管的漏極與地之間。
[0008]在本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路中，所述采樣比較電路包括:電阻Rl、R2及開關(guān)管Q3 ；
[0009]其中，電阻Rl及電阻R2串聯(lián)后連接于所述低壓電池與地之間，所述開關(guān)管Q3連接于電阻Rl與電阻R2的連接點(diǎn)與控制電路之間。
[0010]在本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路中，所述開關(guān)管Q3為三極管；其中，開關(guān)管Q3的基極與電阻Rl及電阻R2的連接點(diǎn)相連，其集電極與控制電路的輸入端連接，其發(fā)射極接地。
[0011]在本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路中，所述三極管Q3為NPN型。
[0012]在本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路中，所述第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管均為NPN型。
[0013]在本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路中，還包括電容Cl，電容Cl連接于低壓電池與地之間。
[0014]在本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路中，電容Cl及電容C2均為極性電容。
[0015]在本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路中，所述低壓電池為蓄電池。
[0016]本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路中，其通過采樣比較電路采集車載的低壓電池輸出的電池電壓，并將其與預(yù)定電壓進(jìn)行比較，然后控制電路在電池電壓低于預(yù)定電壓時(shí)控制第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管導(dǎo)通，當(dāng)?shù)谝粓鲂?yīng)管及第二場效應(yīng)管導(dǎo)通時(shí)，其結(jié)合電感LI及電容C2可以對低壓電池輸出的電壓升壓至其所需的電壓，進(jìn)而使得車用負(fù)載依然可以得到穩(wěn)定的電壓，當(dāng)?shù)蛪弘姵剌敵龅碾妷捍笥诨虻扔陬A(yù)定電壓時(shí)，表明此時(shí)低壓電池自身可以給負(fù)載提供負(fù)載所需的穩(wěn)定的電壓，因此，本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路可以一直給車用負(fù)載提供穩(wěn)定的電壓，且本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路可以自己主動(dòng)的檢測及穩(wěn)定電壓，進(jìn)而提高了車用負(fù)載使用時(shí)的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是車載的低壓電池給車用負(fù)載供電的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路的一優(yōu)選實(shí)施例的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0021]參見圖1及圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種車用電壓穩(wěn)定電路，其用于將車載的低壓電池提供的電壓一直穩(wěn)定在車用負(fù)載所需的電壓范圍，進(jìn)而提高車用負(fù)載使用時(shí)的穩(wěn)定性。
[0022]本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路包括:采樣比較電路100、控制電路200、電感L1、第一場效應(yīng)管Ql、第二場效應(yīng)管Q2、及電容C2 ;其中，采樣比較電路100連接于車載的低壓電池與控制電路200之間，采樣比較電路100用于采集低壓電池輸出的電池電壓并將采集的所述電池電壓與預(yù)定電壓進(jìn)行比較；控制電路200，用于在所述電池電壓小于預(yù)定電壓時(shí)控制所述第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管導(dǎo)通，控制電路同時(shí)與所述第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管的柵極電連接，所述低壓電池通過電感LI同時(shí)與第一場效應(yīng)管的漏極及第二場效應(yīng)管的源極電連接，第一場效應(yīng)管的源極接地，第二場效應(yīng)管的漏極接負(fù)載，所述電容C2連接于第二場效應(yīng)管的漏極與地之間。
[0023]本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路的工作原理結(jié)合圖2說明如下:一方面，電感LI的一端與低壓電池(即VIN)電連接，電感LI的另一端同時(shí)與第一場效應(yīng)管的漏極及第二場效應(yīng)管的源極電連接后接負(fù)載(即VOUT處接負(fù)載，本實(shí)用新型所提及的負(fù)載均是指車用的低壓負(fù)載，例如DVD、導(dǎo)航等)。另一方面，采樣比較電路連接于車載的低壓電池與控制電路之間，所以，采樣比較電路將低壓電池輸出的電壓進(jìn)行采集并與預(yù)定電壓進(jìn)行比較，控制電路根據(jù)采樣比較電路的比較結(jié)果來控制第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管是否導(dǎo)通。也即，當(dāng)電池輸出的電池電壓小于預(yù)定電壓(即小于低壓負(fù)載所需的穩(wěn)定電壓)時(shí)，控制電路控制將第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管導(dǎo)通，當(dāng)?shù)谝粓鲂?yīng)管及第二場效應(yīng)管導(dǎo)通時(shí)，其結(jié)合電感LI及電容C2可以對低壓電池輸出的電壓升壓至其所需的電壓(其升壓的原理即BOOST升壓電路的原理，在此不再贅述)，進(jìn)而使得車用負(fù)載依然可以得到其所需的穩(wěn)定的電壓；當(dāng)?shù)蛪弘姵剌敵龅碾妷捍笥诨虻扔陬A(yù)定電壓時(shí)，表明此時(shí)低壓電池自身可以給負(fù)載提供負(fù)載所需的穩(wěn)定的電壓，此時(shí)，從電池輸出的電壓直接通過電感LI及第二場效應(yīng)管自帶的寄生二極管形成通路傳遞至V0UT，以供車載低壓負(fù)載供電。因此，本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路可以一直給車用負(fù)載提供其所需的穩(wěn)定的電壓，且本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路可以主動(dòng)的檢測及穩(wěn)定電壓，進(jìn)而提高了車用負(fù)載使用時(shí)的穩(wěn)定性。無論是在汽車啟動(dòng)的瞬間帶來的低壓電池的電壓被拉低或者是汽車行駛過程中其它的原理導(dǎo)致低壓電池輸出的電壓被拉低時(shí)，車用負(fù)載一直可以活動(dòng)其所需的穩(wěn)定的電壓，進(jìn)而其可使用戶獲得較好的用戶體驗(yàn)感。
[0024]優(yōu)選地，采樣比較電路包括:電阻Rl、R2及開關(guān)管Q3 ;其中，電阻Rl及電阻R2串聯(lián)后連接于所述低壓電池與地之間，所述開關(guān)管Q3連接于電阻Rl與電阻R2的連接點(diǎn)與控制電路之間。當(dāng)然，這里針對VIN的采集，也可以采用專門的采樣的電路，然后通過MCU來控制，但這種方式成本較高。通過本實(shí)用新型提供的優(yōu)選的采樣比較電路的結(jié)構(gòu)可以避免使用MCU帶來的成本較高的缺陷。而且，這樣不需要外部的控制信號，從而提高了整個(gè)電路的響應(yīng)速度。優(yōu)選地，開關(guān)管Q3為三極管；其中，開關(guān)管Q3的基極與電阻Rl及電阻R2的連接點(diǎn)相連，其集電極與控制電路的輸入端連接，其發(fā)射極接地。三極管Q3為NPN型。這樣可以進(jìn)一步的提高車用電壓穩(wěn)定電路的響應(yīng)速度，使得用戶使用低壓負(fù)載時(shí)的體驗(yàn)感更好。
[0025]本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路中的控制電路可以通過芯片輸出PWM波來驅(qū)動(dòng)第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管，優(yōu)選地，第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管均為NPN型。所以，本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路采用的為同步整流，因?yàn)閳鲂?yīng)管的開關(guān)壓降比二極管的壓降低很多，故使用同步整流模式，將會減少整流損耗，提高整個(gè)電路的工作效率。優(yōu)選地，車用電壓穩(wěn)定電路還包括電容Cl，電容Cl連接于低壓電池與地之間。電容Cl用于濾波，以減少外界的干擾。優(yōu)選地，電容Cl及電容C2均為極性電容，以減小整個(gè)電路裝置的體積。值得說明的是，實(shí)際應(yīng)用上Cl和C2可以不僅僅是一個(gè)電容，其有可能是由多個(gè)電容并聯(lián)組成電容Cl和/或多個(gè)電容并聯(lián)組成電容C2，以達(dá)到更好的濾波，進(jìn)而使本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路具有良好的穩(wěn)壓效果。
[0026]上述電池優(yōu)選為蓄電池，其成本較低。所以，在上述實(shí)施例中，其能夠?qū)⒌蛪贺?fù)載的供電電壓穩(wěn)定在其所需的電壓處(例如，12V)，從而使用電設(shè)備不會因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)而受到影響，既提高了用戶的駕駛舒適性、又達(dá)到了節(jié)能減排的目的、且其結(jié)構(gòu)簡單、成本較低。
[0027]值得說明的是，所述車用電壓穩(wěn)定電路主要用于將低壓電池輸出的電壓提供給低壓負(fù)載，其輸出的電壓值通常為固定的，為了適應(yīng)不同的低壓負(fù)載可能需要不同電壓值的電源驅(qū)動(dòng)，本實(shí)用新型提供的電壓穩(wěn)定電路的輸出端可以電連接一定的電壓轉(zhuǎn)換電路后再連接低壓負(fù)載，進(jìn)而使得低壓負(fù)載一直能獲得穩(wěn)定的電壓。所以，其能避免車子頻繁的啟停給負(fù)載帶來的負(fù)面影響，使得車載電子器件能穩(wěn)定可靠的工作。且本實(shí)用新型提供的車用電壓穩(wěn)定電路能夠進(jìn)行自適應(yīng)的電壓調(diào)整，以使負(fù)載一直工作于穩(wěn)定狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)簡單、成本較低。
[0028]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“ 一個(gè)實(shí)施例”、“ 一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0029]在本實(shí)用新型的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車用電壓穩(wěn)定電路，其特征在于，包括: 用于采集車載低壓電池輸出的電池電壓并將采集的所述電池電壓與預(yù)定電壓進(jìn)行比較的采樣比較電路、用于在所述電池電壓小于預(yù)定電壓時(shí)控制第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管導(dǎo)通的控制電路、電感L1、第一場效應(yīng)管Ql、第二場效應(yīng)管Q2、及電容C2 ； 其中，采樣比較電路連接于車載的低壓電池與控制電路之間，控制電路同時(shí)與所述第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管的柵極電連接，所述低壓電池通過電感LI同時(shí)與第一場效應(yīng)管的漏極及第二場效應(yīng)管的源極電連接，第一場效應(yīng)管的源極接地，第二場效應(yīng)管的漏極接負(fù)載，所述電容C2連接于第二場效應(yīng)管的漏極與地之間。
2.如權(quán)利要求1所述的車用電壓穩(wěn)定電路，其特征在于，所述采樣比較電路包括:電阻Rl、R2及開關(guān)管Q3 ； 其中，電阻Rl及電阻R2串聯(lián)后連接于所述低壓電池與地之間，所述開關(guān)管Q3連接于電阻Rl與電阻R2的連接點(diǎn)與控制電路之間。
3.如權(quán)利要求2所述的車用電壓穩(wěn)定電路，其特征在于，所述開關(guān)管Q3為三極管；其中，開關(guān)管Q3的基極與電阻Rl及電阻R2的連接點(diǎn)相連，其集電極與控制電路的輸入端連接，其發(fā)射極接地。
4.如權(quán)利要求3所述的車用電壓穩(wěn)定電路，其特征在于，所述三極管Q3為NPN型。
5.如權(quán)利要求1或4所述的車用電壓穩(wěn)定電路，其特征在于，所述第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管均為NPN型。
6.如權(quán)利要求1所述的車用電壓穩(wěn)定電路，其特征在于，還包括電容Cl，電容Cl連接于低壓電池與地之間。
7.如權(quán)利要求6所述的車用電壓穩(wěn)定電路，其特征在于，電容Cl及電容C2均為極性電容。
8.如權(quán)利要求1所述的車用電壓穩(wěn)定電路，其特征在于，所述低壓電池為蓄電池。
【文檔編號】H02J7/00GK204145005SQ201420565163
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】黃建, 李志鵬, 梁樹林, 鄧林旺, 王超 申請人:比亞迪股份有限公司