[发明专利]一种车载音频保护电路及其控制方法

说明书

本发明公开一种车载音频保护电路及其控制方法，保护电路包括MCU，以及MOS管控制电路和电压检测电路，使用普通的晶体管和阻容件即可及时将外部高压截止，从而保护内部电源，实现保护效果，硬件实现简单；同时本发明使用MCU可以快速判断短路状态，保护PA芯片。本发明提供的技术方案能够有效解决音频输出端短路损坏的异常问题，保护T‑BOX的PA芯片。

技术领域

本发明属于车联网技术领域，具体涉及一种车载音频保护电路及其控制方法。

背景技术

随着汽车的不断更新迭代，汽车上的附加功能也越来越多，车联网通信终端(以下简称：T-BOX)作为汽车通信的终端设备，自带有一套独立的音频功放系统，连接着扬声器，在紧急救援(以下简称：ecall)时提供通话功能。为了确保该音频系统的可靠性，设计时需要考虑端口的短路保护。因此，T-BOX做设计验证(以下简称：DV)实验时，会将音频功放(以下简称：PA)芯片的两个输出端短路至DC16V高压电源上，要求实验结束后不能出现音频输出功能损坏的情况，以此确认T-BOX音频电路的可靠性。

如图1所示，PA芯片包括PWM控制器以及4个MOS管，其中，Q1、Q3为P型MOS管，Q2、Q4为N型MOS管，Q1、Q2的栅极短接后连接PWM控制器，Q1的源极接VDD，Q2的源极接地，Q1的漏极与Q2的漏极短接并作为PA芯片的输出引脚1；Q3、Q4的栅极短接后连接PWM控制器，Q3的源极接VDD，Q4的源极接地，Q3的漏极与Q4的漏极短接并作为PA芯片的输出引脚2；PA芯片的两个输出引脚直接连接扬声器的两端。当系统正常工作时，PA芯片的PWM控制器可以根据需要驱动芯片内部的4个MOS管，使扬声器发出声音。

为了验证产品的可靠性，做DV实验时，需要分别在PA芯片的两个输出端加上DC16V的高压，配合图2所示。首先，MOS管自身会存在一个体二极管，电流可以在体二极管上单向导通，导通条件是给予正向电压，并且电压大于导通电压0.7V。因此当外部高压加在Q1和Q2的公共端，该公共端电压为DC 16V，PA芯片的内部的VDD为DC 4V，公共端和VDD间形成正向压降，且该压降大于二极管导通电压0.7V，Q1的体二极管方向符合导通条件，将会在该处产生电流，Q2由于体二极管方向相反，不符合导通条件，高压会在Q2上被截止，不会产生电流。同理，Q3会被导通，Q4会被截止。那么外部高压导通进入PA芯片内部，电压超过PA芯片的工作电压4V，会损坏PA芯片的电源，PA芯片将被损坏。

综上，PA芯片的输出端包含4个MOS管，由于MOS管本身体二极管的存在，当DV实验中输出端接上DC 16V高压后，短路电流将顺着体二极管流向PA芯片的供电端VDD处，VDD电压为DC 4V，这样VDD将会被高压击穿，PA芯片将被损坏。因此为了保护PA芯片，设计一套保护电路是很有必要的。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种车载音频保护电路及其控制方法，能够保护T-BOX的PA芯片。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种车载音频保护电路，用于对PA芯片进行保护，PA芯片包括PWM控制器以及第一至第四MOS管，第一、第二MOS管的栅极短接后连接PWM控制器，第一MOS管的源极接VDD，第二MOS管的源极接地，第一MOS管的漏极与第二MOS管的漏极短接并作为PA芯片的第一输出引脚；第三、第四MOS管的栅极短接后连接PWM控制器，第三MOS管的源极接VDD，第四MOS管的源极接地，第三MOS管的漏极与第四MOS管的漏极短接并作为PA芯片的第二输出引脚；所述保护电路包括MCU，以及MOS管控制电路和电压检测电路；