[实用新型]用于车载电器的过压、欠压保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于车载电器的保护电路，尤其涉及一种用于车载电器的过压、欠压保护电路。

背景技术

在车载电源设计中，必须要考虑汽车在点火启动和抛负载时电压过低或过高的情况。在点火启动时，电瓶电压可能降低到标称电压的20％左右，而当运行过程中，又可能出现电压过高的情况。如果没有欠压、过压保护电路，在欠压时，容易对汽车电瓶造成损坏，在过压时，又容易造成后续电路高压击穿。在目前的车载电气系统设计中，主要采用DC-DC变换的方式。而在功率比较大的应用中，很多DC-DC变换电路的上限耐压值不超过40V，在实际运行过程中极易损坏。而在汽车点火的过程中，如果没有欠压保护，电气设备又存在同发动机争电的情况，导致发动机启动困难。尤其在北方的冬天，有时会导致发动机无法启动。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种低成本的、不需要外部辅助稳压电源的过压、欠压控制电路。本实用新型采用的技术手段如下：

一种过压、欠压保护电路，其特征在于包括欠压判别电路、过压判别电路和开关电路；所述欠压判别电路包括分压电阻R3、R5，三极管Q2和可调分流稳压器U1；所述过压判别电路包括稳压二极管D6和三极管Q3；所述开关电路包括功率继电器LS1和三极管Q1；分压电阻R3、R5用于对输入电压进行采集分压，并且分压电阻R3、R5的中间节点A连接到可调分流稳压器U1的REF极，其中可调分流稳压器U1的CATHODE极连接到三极管Q2的基极上，所述三极管Q2的集电极连接到三极管Q1的基极上，所述三极管Q1的集电极连接到功率继电器LS1的输入端；所述输入电压经稳压二极管D6采集输入到三极管Q3的基极上，所述三极管Q3的集电极连接到三极管Q1的基极上。

所述开关电路中还包括供电开启延时电路、放电回路和TVS保护元件D2；所述供电开启延时电路由电阻R2和电容C2组成，其中电阻R2和电容C2并联到三极管Q1的集电极和基极两端；所述放电回路二极管D1和电容C1组成并联在功率继电器LS1的输入输出端；TVS保护元件D2连接在输出端。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的用于车载电器的过压、欠压保护电路能随时跟踪检测供电电压，并能在供电系统电压高于或低于正常设定的电压范围时，产生控制动作，立即切断电源；并当供电系统电压重新落到设定的电压区间时，自动恢复供电。另外，该电路不需要辅助电源，而且这种开关动作灵敏，安全可靠。由于其结构简单，成本低廉适于在汽车行业广泛推广。

附图说明

本实用新型有二幅附图：

图1为本实用新型所述的车载设备供电模块框图；

图2为本实用新型的电路原理。

具体实施方式

如图2所示的一种过压、欠压保护电路，的主要设计思想是通过调整分压电阻可以设定欠压保护点，通过选择合适的稳压二极管设定过压保护点。当系统输入电压落入设定的工作点区间时，继电器吸合，电路导通；而当系统输入电压低于或高于此范围时，继电器断开，切断被保护电路的供电。该保护电路包括欠压判别电路、过压判别电路和开关电路；电阻R3、R5和可调分流稳压器U1构成了输入欠压检测判别电路，并且通过选择不同的电阻R3和电阻R5的阻值，可以灵活设定输入电压的欠压判别点。其中U1为Adjustable PrecisionShunt Regulator(即：可调分流稳压器)输入电压经分压电阻R3和电阻R5串联分压后，在电阻R3与电阻R5节点处的电压与参考电压2.5V进行比较，若此电压高于参考电压，则认为电压高于欠压保护点，可调分流稳压器U1的CATHODE极输出低电平，经过稳压二极管D5后，可确保三极管Q2的基极电平基本为0V，三极管Q1基极高电平，三极管Q1导通，继电器开启，电路导通。当电阻R3与电阻R5节点处电压低于参考电压时，则认为输入电压低于设定的欠压保护点，可调分流稳压器U1的CATHODE极与ANODE极关断，，三极管Q2的基极电平被电阻R1拉高，三极管Q2导通，三极管Q1基极被置低电平，三极管Q1关断，继电器关断，电路断开。电容C3可以与电阻R3构成RC充电电路，可以调整上电启动延时的时间。电阻R4与R2构成串联分压电路，可防止在输入电压过高时流经三极管Q1基极的电流过大，造成三极管Q1损坏。当继电器关断时，在继电器的第2脚会产生高压，会造成三极管Q1的损坏。通过D3，可为继电器线圈提供放电回路，防止继电器关断时产生的高压造成Q1损坏。