[实用新型]车用控制器的电源模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及车用控制器的电源电路，尤其涉及一种车用控制器的电源模块。

背景技术

在车用控制器中电源模块是必不可少的组成部分，它是控制器的能源供给，只有具备了稳定的电源模块，控制器才能具有稳定的逻辑，可靠地运行。在汽车电子领域，低压降线性稳压器以成本优势和良好的EMC(电磁兼容性) 特性广泛应用于汽车控制器中。但是，低压降线性稳压器却有功耗大、发热量高等不足，尤其是在输入电源电压较高时，会出现带负载能力降低的问题，限制了低压降线性稳压器在汽车控制器中的应用。这里以低压降线性稳压器 TLE4291为例，其几个主要参数如下：

周围环境的热阻R_thJA：约43K/W

最高结温度T_j：150℃

输出电流I_Q：当6V＜V_I＜28V时，1mA＜I_Q＜400mA

当6V＜V_I＜40V时，1mA＜I_Q＜200mA

从上面给出的参数可知，当输入电压大于28V后，低压降线性稳压器 TLE4291的输出电流能力将明显下降，即出现带负载能力降低的问题。如果低压降线性稳压器的散热能力不好，在输入电源电压较高时，将会使低压降线性稳压器的结温很快地超过低压降线性稳压器的热保护温度阈值，低压降线性稳压器内部会产生重启信号或者直接关闭输出，这对于车用控制器来说是灾难性的故障。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种车用控制器的电源模块，在控制器的输入电源电压范围内，尤其是当输入的车载直流电源电压较高时，保证控制器的电源模块的带负载能力不降低。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种车用控制器的电源模块，其包括输入保护电路、降压电路和稳压电路；

所述输入保护电路的输入端连接车辆钥匙开关的ON档，所述输入保护电路的输出端连接所述降压电路的输入端，所述降压电路的输出端连接于所述稳压电路的输入端。

可选的，所述输入保护电路包括场效应管Q1、陶瓷电容C1、稳压管DZ1、电阻R1、电解电容C2、陶瓷电容C3和瞬态电压抑制二极管TVS1；

所述场效应管Q1的漏极连接车辆钥匙开关的ON档，所述车辆钥匙开关的 ON档还通过陶瓷电容C1接地；所述稳压管DZ1的阳极连接场效应管Q1的栅极，所述稳压管DZ1的阴极连接场效应管Q1的源极；所述场效应管Q1的栅极还通过电阻R1接地；所述场效应管Q1的源极为输入保护电路的输出，所述场效应管Q1的源级分别通过电解电容C2和陶瓷电容C3接地，而且场效应管Q1的源级还连接于所述瞬态电压抑制二极管TVS1的阴极，所述瞬态电压抑制二极管 TVS1的阳极接地。

可选的，所述降压电路包括场效应管Q2、电阻R2、电阻R3和稳压管DZ2；

所述场效应管Q2的漏极连接于所述场效应管Q1的源级，所述场效应管Q2 的源极是降压电路的输出；所述电阻R2的两端分别连接所述场效应管Q2的栅极和漏极；所述电阻R3的两端连接场效应管Q2的栅极和稳压管DZ2的阴极，所述稳压管DZ2的阳极接地。

可选的，所述稳压电路包括线性稳压器U1、电容C6、钽电容C4、陶瓷电容C5和电阻Rup；

所述线性稳压器U1的IN管脚连接于所述场效应管Q2的源级，所述线性稳压器U1的D管脚通过电容C6接地，所述线性稳压器U1的GND管脚接地；所述线性稳压器U1的Q管脚分别通过钽电容C4和陶瓷电容C5接地，所述线性稳压器U1的管脚通过电阻Rup连接于+5V电源。

本实用新型具有如下有益效果：由于所述的降压电路中的场效应管Q2与所述的稳压电路中的低压降线性稳压器U1串联连接，所以二者的电流相等。所述的降压电路根据车载直流电源的输入电压控制其输出电压，所述的稳压电路的输出电压为固定值，所以通过设定匹配电阻R2、R3的阻值、选取稳压管DZ2 的标称值，并与场效应管Q2的开启电压V_GS(th)匹配，使得在控制器正常工作电压范围16～32V内，分别加载在所述场效应管Q2和低压降线性稳压器U1两端的电压相等，即可使得二者的功耗相等，即动态地平衡降压电路和低压降线性稳压器U1的功耗，由此，平衡电路的功耗，提升电源模块工作的稳定性，从而保证汽车控制器电源模块在输入的车载直流电源电压较高时，电源模块的带负载能力不降低。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型的输入保护电路的结构示意图；