[发明专利]一种兼顾180V高压保护和5V低压工作的电源电路

说明书

本发明涉及电源电路技术领域，尤其涉及一种兼顾180V高压保护和5V低压工作的电源电路，用于机械工程车辆仪表，包括Battery端、KL30端、NPN三极管、PNP三极管、P沟道MOS管、电容、三个稳压管、八个电阻、DCDC开关电源、MCU、以及负压电源。本发明的发明目的在于提供一种兼顾180V高压保护和5V低压工作的电源电路，采用本发明提供的技术方案解决了现有工程机械车辆仪表的电源系统无法同时满足ISO 7637－2脉冲5a、长时间180高压耐压、5V低压的超宽工作电压条件。

技术领域

本发明涉及电源电路技术领域，尤其涉及一种兼顾180V高压保护和5V低压工作的电源电路。

背景技术

目前，24V工程机械车辆，由于其工作环境的恶劣性以及自身配置很多大功率设备，工程机械车辆的电气环境也同样非常恶劣，电气要求很高，因此，工程机械车辆对仪表的电源系统要求很高。工程机械车辆仪表的电源系统对耐压电压要求非常高，如ISO7637－2脉冲5a要求123～174V的耐压，部分车厂甚至要求高压耐压达到8小时180V耐压；还要求工作电压非常低，如ISO 7637－2脉冲4要求工作电压低至5V。

目前，工程机械车辆仪表的电源系统采用以下几种方案：如图1所示，通过增加TVS管+开关电源(DCDC)方案，此方案只能满足脉冲5a要求，但无法满足180V耐压要求，可靠性较低；如图2所示，通过PMOS(P通道MOS管)嵌位+开关电源的方案，此方案能满足ISO7637－2脉冲5a及180V要求，整个电路供电都是正压供电，但由于PMOS管的固有属性，如图3所示，在5V低压即VGS(PMOS栅源极电压)电压较低时，PMOS输出电流ID会很低甚至截止关断无法输出，因此无法满足5V低压工作要求。

因此现有工程机械车辆仪表的电源系统无法同时满足ISO 7637－2脉冲5a、长时间180高压耐压、5V低压的超宽工作电压条件。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种兼顾180V高压保护和5V低压工作的电源电路，采用本发明提供的技术方案解决了现有工程机械车辆仪表的电源系统无法同时满足ISO7637－2脉冲5a、长时间180高压耐压、5V低压的超宽工作电压条件。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种兼顾180V高压保护和5V低压工作的电源电路，用于机械工程车辆仪表，包括Battery端、KL30端、NPN三极管、PNP三极管、P沟道MOS管、电容、三个稳压管、八个电阻、DCDC开关电源、MCU、以及负压电源；

所述Battery端与KL30端接通，DCDC开关电源与MCU连通；

NPN三极管Q14的b极通过电阻R121接入KL30端，c极分别通过稳压管D55和电阻R125接入KL30端，e极依次通过电阻R123和电阻R401接入负压电源；NPN三极管Q14的b极还分别通过稳压管D56和电容C71接地；

P沟道MOS管Q13的S极接入KL30端，G极通过电阻R122接入NPN三极管Q14的c极，D极接入DCDC开关电源；

PNP三极管Q16的b极通过电阻R120接入P沟道MOS管Q13的D极，e极依次通过电阻R124和稳压管D57接入P沟道MOS管Q13的D极，c极接入NPN三极管Q14的e极；PNP三极管Q16的b极还通过电阻R6接地。

优选的，在Battery端与KL30端之间接有双向触发二极管D52。

优选的，还包括由三个电容组成的滤波及防护电路；Battery端通过电容C95接地；KL30端通过电容C94接地；P沟道MOS管D13的D极Q13通过电容C93接地。

优选的，所述负压电源包括DCDC芯片U300、5V电源、四个二极管、三个电感、九个电容和五个电阻；