车载启停稳压器电路制造技术

本发明专利技术揭示了一种车载启停稳压器电路，包括：主旁路电路和冗余旁路电路，主旁路电路和冗余旁路电路并联在输入端和输出端之间，所述冗余旁路电路包括：MCU控制单元、PWM芯片、升压稳压电路和抗噪声回路。MCU控制单元连接到检测管脚，MCU控制单元根据检测管脚的电平发出升压信号至PWM芯片启动升压过程，升压稳压电路进行升压；升压过程结束PWM芯片切换升压稳压电路为旁路模式，抗噪声回路连接到PWM芯片。本发明专利技术的车载启停稳压器电路提供冗余旁路电路，能满足针对汽车启动时电池电压波动的稳压需求，也能满足由给负载电路长期供电的功能，不会导致电子元器件损坏而影响车辆行驶，该车载启停稳压器电路易于实现，可靠性高且成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车载零部件
，更具体地说，涉及车载电子器件

技术介绍
车载电子器件由车载的电池进行供电，车载电池的标准输出电压是12V。但在车辆启动时，由于存在发动机点火启动等情况，车载电池的输出电压并不是稳定地恒定在12V上，而是存在先出现短暂的电压骤降，然后再恢复到12V的过程。为了使得车载电子器件不受到电压骤变造成的损伤，在车载电子线路中会配备启停稳压器。启停稳压器中的升压电路(Boost电路)主要采用肖特基二极管整流方式，当电池电压下降到6V时，如果负载功率过大(超过200W)，电池端的冲击电流将达到38A以上，此时肖特基元件整流的最大承受电流30A可以勉强支撑5S的稳压输出，之后输出模式切换到旁路管(Bypass-Mosfet)模式供电。但在一些情况下旁路管(Bypass-Mosfet)模式可能会失效，即旁路管(Bypass-Mosfet)会处于开路状态。如果Bypass-Mosfet处于失效状态，则供电回路继续升压电路供电，负载电流会继续流经肖特基元件再供负载端使用。当长时间大功率电流经过肖特基元件后，由于肖特基元件的压降大，功率损耗大，发热量大，故易导致肖特基元件击穿开路，此时负载端无电压供电，车辆负载设备将不能工作。如果启停稳压器在车辆上供电于ECU等车辆控制模块，出现上述状况后，ECU无法供电会导致车辆不能行驶，影响用户的使用，还可能导致车辆出现安全隐患，严重时在高速行驶会影响人身安全。
技术实现思路
根据本专利技术的一实施例，提出一种车载启停稳压器电路，包括：主旁路电路和冗余旁路电路，主旁路电路和冗余旁路电路并联在输入端和输出端之间，所述冗余旁路电路包括：MCU控制单元、PWM芯片、升压稳压电路和抗噪声回路。MCU控制单元连接到检测管脚，MCU控制单元根据检测管脚的电平发出升压信号至PWM芯片启动升压过程，升压稳压电路进行升压；升压过程结束PWM芯片切换升压稳压电路为旁路模式，抗噪声回路连接到PWM芯片。在一个实施例中，升压稳压电路包括：采样电路、升压电路和旁路电路。采样电路包括采样电阻。升压电路包括升压电感和第四开关管。旁路电路包括第三开关管。采样电阻、升压电感和第三开关管串接在输入端和输出端之间。在一个实施例中，PWM芯片发出信号将第三开关管导通，实现冗余旁路。在一个实施例中，采样电路还包括由电阻和电容组成的滤波隔离元件。在一个实施例中，升压电路还包括电阻，升压电路还进行斩波。在一个实施例中，旁路电路还包括电阻，旁路电路还进行整流。在一个实施例中，PWM芯片是电流型PWM芯片，型号为LM5122。在一个实施例中，抗噪声回路连接在PWM芯片的不同管脚之间。在一个实施例中，抗噪声回路包括：抗噪声二极管、抗噪声电容和软起动电容。在一个实施例中，主旁路电路包括主开关管，主开关管是40V/120A的低内阻P-MOSFET管。本专利技术的车载启停稳压器电路提供冗余旁路电路，能在主旁路电路出现开路状态时提供冗余旁路，即能满足针对汽车启动时电池电压波动的稳压需求，也能满足由给负载电路长期供电的功能，不会导致电子元器件损坏而影响车辆行驶，该车载启停稳压器电路易于实现，可靠性高且成本低。附图说明本专利技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：图1揭示了根据本专利技术的一实施例的车载启停稳压器电路的电路框图。图2揭示了根据本专利技术的一实施例的车载启停稳压器电路的电路结构图。图3揭示了根据本专利技术的一实施例的车载启停稳压器电路中抗噪声电路的等效电路图。图4揭示了根据本专利技术的一实施例的车载启停稳压器电路的仿真波形图。具体实施方式参考图1所示，图1揭示了根据本专利技术的一实施例的车载启停稳压器电路的电路框图。该车载启停稳压器电路，包括：主旁路电路100和冗余旁路电路200，主旁路电路100和冗余旁路电路200并联在输入端IN和输出端OUT之间。冗余旁路电路包括：MCU控制单元202、PWM芯片204、升压稳压电路206和抗噪声回路208。MCU控制单元202连接到检测管脚，MCU控制单元202根据检测管脚的电平发出升压信号至PWM芯片204启动升压过程，升压稳压电路206进行升压。升压过程结束PWM芯片204切换升压稳压电路206为旁路模式，抗噪声回路208连接到PWM芯片204。在一个实施例中，升压稳压电路包括：采样电路、升压电路和旁路电路。采样电路包括采样电阻，还包括由电阻和电容组成的滤波隔离元件。升压电路包括升压电感和第四开关管，还包括电阻。升压电路中的升压电感实现升压的功能，升压电路整体还实现斩波功能。旁路电路包括第三开关管，旁路电路还包括电阻。PWM芯片发出信号将第三开关管导通，实现冗余旁路。旁路电路还实现整流功能。采样电阻、升压电感和第三开关管串接在输入端和输出端之间，当第三开关管导通时，输入端和输出端连通实现旁路功能。抗噪声回路连接在PWM芯片的不同管脚之间。抗噪声回路包括：抗噪声二极管、抗噪声电容和软起动电容。参考图2所示，图2揭示了根据本专利技术的一实施例的车载启停稳压器电路的电路结构图。图2所示的电路图是图1所示的电路框图的一种具体实现。在图2所示的实施例中，该车载启停稳压器电路的输入端为输入管脚KL30，输出端为输出管脚KL30_S。主旁路电路包括主开关管Q2，主开关管Q2连接在输入端和输出端之间。在一个实施例中，主开关管Q2是一个40V/120A的低内阻P-MOSFET管，由输入端直接导通到输出端，由于MOSFET管的内阻较低所以经过主旁路电路的损耗可忽略。继续参考图2所示，在输入端和输出端之间还连接有冗余旁路电路，冗余旁路电路与主旁路电路并联。冗余旁路电路包括：MCU控制单元MCU、PWM芯片IC1、升压稳压电路和抗噪声回路。MCU控制单元MCU连接到两个检测管脚：第一检测管脚KL15和第二检测管脚KL50。MCU控制单元MCU根据第一检测管脚KL15和第二检测管脚KL50的电平发出升压信号。升压信号会启动升压(Boost)过程。PWM芯片IC1是电流型PWM芯片，型号为LM5122。升压稳压电路包括采样电路、升压电路和旁路电路。采样电路由采样电阻R2实现。升压电路包括升压电感L1和第四开关管Q4。旁路电路包括第三开关管Q3。抗噪声回路包括抗噪声二极管D2、抗噪声电容C7和软启动电容C6。MCU控制单元MCU连接到主开关管Q2，在主开关管Q2的电路中还包括辅助电阻R1。MCU控制单元MCU还连接到PWM芯片IC1。具体而言，MCU控制单元连接到PWM芯片IC1的管脚UVLO。采样电路中除了采样电阻R2以外，还包括滤波隔离元件：电阻R3、电阻R4和电容C1。采样电路连接到输入端的输入管脚KL30，采样电路还与PWM芯片IC1连接。具体而言，采样电路连接到PWM芯片IC1中的管脚CSN和CSP。升压电路包括升压电感L1和第四开关管Q4，还包括辅助的电阻R5和R12。升压电路与PWM芯片IC1以及采样电路连接。具体而言，升压电感L1与采样电阻R2连接，第四开关管Q4连接到PWM芯片IC1的管脚LO。旁路电路中除了第三开关管Q3以外，还包括辅助的电阻R6和R7。旁路电路与升压电路以及PWM芯片IC1相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载启停稳压器电路，其特征在于，包括：主旁路电路和冗余旁路电路，主旁路电路和冗余旁路电路并联在输入端和输出端之间，所述冗余旁路电路包括：MCU控制单元、PWM芯片、升压稳压电路和抗噪声回路；MCU控制单元连接到检测管脚，MCU控制单元根据检测管脚的电平发出升压信号至PWM芯片启动升压过程，升压稳压电路进行升压；升压过程结束PWM芯片切换升压稳压电路为旁路模式，抗噪声回路连接到PWM芯片。

【技术特征摘要】
1.一种车载启停稳压器电路，其特征在于，包括：主旁路电路和冗余旁路电路，主旁路电路和冗余旁路电路并联在输入端和输出端之间，所述冗余旁路电路包括：MCU控制单元、PWM芯片、升压稳压电路和抗噪声回路；MCU控制单元连接到检测管脚，MCU控制单元根据检测管脚的电平发出升压信号至PWM芯片启动升压过程，升压稳压电路进行升压；升压过程结束PWM芯片切换升压稳压电路为旁路模式，抗噪声回路连接到PWM芯片。2.如权利要求1所述的车载启停稳压器电路，其特征在于，所述升压稳压电路包括：采样电路、升压电路和旁路电路；所述采样电路包括采样电阻；所述升压电路包括升压电感和第四开关管；所述旁路电路包括第三开关管；所述采样电阻、升压电感和第三开关管串接在输入端和输出端之间。3.权利要求2所述的车载启停稳压器电路，其特征在于，所述PWM芯片发出信号将第三开关管导通，实现冗余旁路。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：李现朋，束骁骅，余召锋，薛圣立，
申请(专利权)人：上汽大众汽车有限公司，上海奉天电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31