[发明专利]一种用于车载电子系统中计算机设备的电源管理装置

说明书

技术领域

本发明属于车载电子系统技术领域，具体涉及一种用于车载电子系统中计算机设备的电源管理装置。本发明可用于车载电子系统中的计算机设备，如普通轿车、救护车、警车、移动通讯车等车载电子系统中的仪器仪表、通讯电台、控制计算机等计算机设备。

背景技术

在车载电子系统中，通常采用蓄电池作为计算机设备的供电电源，同时该蓄电池与底盘发动机中的充电机连接，一方面可以为蓄电池充电，另一方面蓄电池在为计算机设备的供电的同时可以作为发动机的启动电源。但现有车载电子系统中的该电源供电方式有以下两点不足：

1、由于发动机的启动电流较大，蓄电池在瞬间提供大电流输出的情况下，输出电压被拉低并低于计算机设备内的电源转换模块允许的最低输入电压，发动机启动后蓄电池输出电压恢复正常，该情况会使计算机设备掉电重启，易造成未存盘数据丢失、电子器件或精密器件受电压冲击损坏等情况。

2、在采用发动机中的充电机为蓄电池充电的工作方式下，汽车在行驶过程中，由于路况变化引起的加速、减速、刹车等情况易造成充电机的输出电压产生尖峰、浪涌、波动等情况，会对在汽车行进间需上电工作的计算机设备造成较大冲击，严重时会损坏计算机设备，影响了计算机设备在行进过程中的正常使用。

所以，车载电子系统中的计算机设备需要具有一种电源管理装置，可以消除在任何情况下发动机中的充电机为蓄电池充电及蓄电池作为发动机的启动电源时对计算机设备的供电回路产生的电源尖峰、浪涌、波动等异常情况，以满足车载电子系统在各种状况下的工作需求，提高使用效能。

发明内容

为了解决现有的车载电子系统在采用发动机中的充电机为蓄电池充电的方式下，满足计算机设备在发动机启动时及汽车行进间等情况下可持续正常工作的需求，本发明提供了一种用于车载电子系统中计算机设备的电源管理模块。

本发明的一种用于车载电子系统中计算机设备的电源管理装置，其特点是所述电源管理装置包括：

控制芯片U1的VCC管脚分别与电阻R9的一端、电阻R5的一端、电阻R3的一端、电容C1的一端、输入电源的正极连接；控制芯片U1的SNS管脚分别与电阻R9的一端、场效应管Q1的漏极连接；控制芯片U1的GATE管脚分别与电阻R7的一端、电阻R8的一端、二极管D1的正极连接；控制芯片U1的OUT管脚分别与场效应管Q1的源极、电阻R1的一端、电容C2的正极连接；控制芯片U1的FB管脚分别与电阻R1的一端、电阻R2的一端连接；控制芯片U1的TMR管脚分别与电容C3的一端连接；控制芯片U1的GND管脚与输入电源的地连接；控制芯片U1的IN+管脚分别与电阻R4的一端、电阻R6的一端、电阻R3的一端连接；控制芯片U1的AOUT管脚分别与电阻R6的一端、电阻R5的一端、控制芯片U1的SHDN管脚连接；电容C1的一端与输入电源的地连接；电阻R4的一端与输入电源的地连接；电阻R7的一端与场效应管Q1的栅极连接；二极管D1的负极与电阻R8的一端连接，与电容C4的一端连接；电容C4的一端与输入电源的地连接；电容C2的负极与输入电源的地连接；电阻R2的一端与输入电源的地连接；电容C3的一端与输入电源的地连接。

本发明的用于车载电子系统中计算机设备的电源管理装置具有以下的优点：

1、当输入电源出现过压情况时，控制芯片通过控制场效应管的栅极电压，将输出电压调节到设定的安全电压值；

2、当输入电源出现浪涌情况时，控制芯片通过控制场效应管的栅极电压转换率，实现对浪涌的抑制和消除；

3、当输入电源出现过流情况时，控制芯片监控电源输入端的电流检测电阻上的电压是否超过50mV，当超过50mV时控制场效应管实施保护；

4、当输入电源出现尖峰情况时，利用滤波电容进行辅助消除，其余部分由控制芯片控制场效应管进行消除；

5、当输入电源出现短时低压并超出设定范围时，控制芯片关闭场效应管，由储能电容提供短时电源输出；

6、当输入电源出现长时过流或过压情况时，通过计时电容进行安全时间计时；当计时电容电压超过1.25V时，控制芯片控制场效应管消耗多余能量，稳定电源输出；当计时电容电压超过1.35V时，场效应管关闭，由储能电容提供短时电源输出；同时计时电容决定场效应管的重新开启时间，避免因长时过流或过压，造成场效应管损坏；