[实用新型]一种汽车电子控制单元电源预降压电路

说明书

本实用新型公开了一种汽车电子控制单元电源预降压电路，包括一颗MOS管、一颗电阻、一颗电容、一颗稳压二极管，所述MOS管为N沟道MOSFET，MOS管的漏极（D）直接与汽车电瓶正极相连，源极（S）与汽车电子控制单元（ECU）硬件系统中的功能芯片电源输入端相连，栅极（G）串联一颗电阻与电瓶正极相连，同时电阻与栅极的公共端上并联有一颗电容和一颗稳压二极管。电路设计简单，兼容12V和24V电源系统，成本较低，降低后级电源芯片及其他功能芯片的耐压要求，同时为后级降压电路分担因电压损耗产生的热量，提高电子控制单元硬件系统安全稳定性。

技术领域

本实用新型涉及汽车电子电路技术领域，特别是涉及一种汽车电子控制单元电源预降压电路。

背景技术

以轿车为代表的乘用车电瓶电压为12V，以货车为主的商用车型车上安装的都是24V规格的汽车电瓶，由于汽车电子需考虑车辆发动机抛负载情况下的系统耐压属性，对电子控制单元ECU的电源耐压特性要求较高。而硬件系统中的各种功能芯片其耐压值都不高，因不满足耐压要求而无法直接接入汽车电瓶电源，所以需要设计一种电子控制单元电源预降压电路来满足生活中常用车型的电子控制单元电源降压需求。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种汽车电子控制单元电源预降压电路。利用NMOS管的开关特性和栅、源极电压特性，通过少量简单的元器件实现汽车12V或24V电源系统预降压处理，降低后级电源芯片及其他功能芯片的耐压要求，同时为后级降压电路分担因电压损耗产生的热量，提高电子控制单元硬件系统安全稳定性。

本实用新型所采用的技术方案是：一种汽车电子控制单元电源预降压电路，包括一颗MOS管、一颗电阻、一颗电容、一颗稳压二极管，所述MOS管为N沟道MOSFET，MOS管的漏极（D）直接与汽车电瓶正极相连，源极（S）与汽车电子控制单元（ECU）硬件系统中的功能芯片电源输入端相连，栅极（G）串联一颗电阻与电瓶正极相连，同时电阻与栅极的公共端上并联有一颗电容和一颗稳压二极管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本电路设计简单，可根据车型灵活配置不同阻值的电阻和不同动作电压的稳压二极管，兼容12V和24V电源系统，适用范围广，成本较低，降低后级电源芯片及其他功能芯片的耐压要求，同时为后级降压电路分担因电压损耗产生的热量，提高电子控制单元硬件系统安全稳定性。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图；

图2为本实用新型实施例中配合车身点火信号的可控预降压电路的原理图。

具体实施方式

下面先结合附图1详细说明本实用新型中汽车电子控制单元电源预降压电路的具体实施方式。MOS管为N沟道MOSFET，MOS管的漏极（D）直接与汽车电瓶正极相连，源极（S）与汽车电子控制单元（ECU）硬件系统中的功能芯片电源输入端相连，栅极（G）串联有一颗电阻后与汽车电瓶正极相连，且在MOS管栅极与系统地之间并联有一颗稳压二极管和一颗电容。该电路可以确保ECU同时兼容12V和24V电源系统。

当输入端接入汽车电瓶正极时，电瓶电压信号通过电阻R1传递到稳压二极管D1的阴极。当该电压值大于二极管动作电圧时，稳压二极管工作并将该电压信号钳位在相应的电压值，最终MOS管栅极电压为钳位后的电压值，该值较电瓶电压要低。若电压信号低于二极管的动作电压，则该信号电压值不变，MOS管栅极电压等于电瓶电压。MOS管在导通情况下其栅极和源极电压存在一定关系，源极输出电压值较栅极约降低4~5V。当栅极为稳定的钳位后电压信号时，源极将输出稳定的较电瓶电压更低的电压源，从而达到预降压效果。当电瓶电压上下较大幅度波动但始终大于二极管动作电压时，稳压二极管的钳位端电压几乎不变，利用MOS管的栅、源极电压特性，MOS管栅极输出的电压值也几乎不变。当输入端电压骤降一个负脉冲又恢复正常时，为防止MOS管意外截止关断导致后级系统掉电，在MOS管栅极附近就近放置有C1电容，维持栅极电压稳定性。

图2为本实用新型中配合车身点火信号的可控预降压电路，电阻、电容、稳压二极管的电压信号都来自于车身点火信号。一般情况下，该信号在车辆点火启动后才会达到电瓶电压值。该电路可以实现点火信号对电子控制单元的启动唤醒，降低ECU静态功耗。当车辆未点火启动时，点火信号电压为零，MOS管的栅极电压也为零，即使MOS管的漏极连接着电瓶正极，由于不满足MOS管导通特性，其源极也不会有电源输出。当车辆点火后，点火信号电压将与电瓶电压一致，此时电路与实施例图1中的预降压电路原理一致。当车辆再次熄火后，点火信号再次变为零，电子控制单元掉电关机，功耗几乎为零。