一種車載插座的製作方法
2023-07-29 19:35:56
一種車載插座的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種車載插座，用於車載電子設備的供電，其特徵在於，包括：盒體，變壓電路，限流電路，控制按鍵電路，所述變壓電路和限流線路安裝於盒體內；所述多個按鍵設置於盒體外。通過控制按鍵電路控制電流電路和變壓電路的開啟或關閉。本實用新型的車載插座，通過控制按鍵電路以及變壓電路和限流電路對車載電源進行分線，為更多車載多媒體設備供電，此外，由於通過統一的接口使車載多媒體布線更方便，更加美觀，更加安全。
【專利說明】一種車載插座
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種插座，特別涉及一種用於為車載電子設備供電的車載插座。
【背景技術】
[0002]目前汽車改裝電子產品越來越多，如行車記錄儀，倒車雷達，紅外夜視系統，車道偏離系統，後枕屏，車載空氣淨化器等等，這些設備加裝到車上均需從車上獲取供電，而車上能直接給用戶使用供電的只有點菸器插座，用戶加裝電子產品時需從此位置取電或車內其他設備電源來做分支提取。當一輛車同時裝多個電子產品時，需要從多處接線供電，這樣會使車內線束凌亂，容易出現接觸不良問題。或多個設備從某一位置直接取電，容易導致電路負荷過載造成安全隱患。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是為了克服上述【背景技術】的缺陷，提供一種用於為車載電子設備產品供電的車載插座。
[0004]一種車載插座，用於車載電子設備的供電，包括:
[0005]盒體，其上設有分別用於與汽車電源、汽車電源地及汽車點火信號線相連的電源輸入接口，還設置有多組電源輸出接口，控制按鍵接口 ；
[0006]用於將車載電源電壓轉換為車載多媒體產品需要的電壓的變壓電路，其輸入端與所述電源輸入接口連接，其輸出端與所述電源輸出接口的輸出端相連，其還包括一電壓變化時能使能所述變壓電路的變壓使能端；
[0007]用於將車載電源電流轉換為車載多媒體產品需要的電流的限流電路，其輸入端與所述電源輸入接口連接，其輸出端與所述電源輸出接口相連，其還包括一電流變化時能使能所述限流電路的限流使能端；以及
[0008]控制按鍵電路，包括多個按鍵，每個按鍵的第一端通過一降壓電路與所述電源輸入接口相連，第二端與所述變壓使能端和限流使能端的中一個相連，以在按鍵按下或釋放時輸出電信號至對應的變壓電路或限流電路，從而使該對應的變壓電路或限流電路輸出電能或停止輸出電能。
[0009]所述變壓電路和限流線路安裝於盒體內；所述多個按鍵設置於盒體外。
[0010]進一步的，所述控制按鍵電路還包括一微處理器，所述多個按鍵的第二端通過所述微處理器與對應的變壓使能端或限流使能端相連，所述微處理器包括與所述變壓使能端和限流使能端相連的多個開關引腳。
[0011]進一步的，所述變壓電路包括變壓晶片、電感、變壓電容和第一、第二、第三變壓電阻；所述變壓晶片包括輸入引腳、輸出引腳、反饋引腳、使能引腳以及接地引腳，所述輸入引腳連接電源輸入端、輸出引腳通過所述電感連接所述電源輸出端，所述反饋引腳通過第一變壓電阻與輸出引腳連接，並通過第二變壓電阻接地；所述輸出引腳還通過所述變壓電容與所述第二變壓電阻的接地端連接；所述接地引腳接地；所述使能引腳通過所述第三變壓電阻與所述開關引腳連接。
[0012]進一步的，所述變壓晶片輸入引腳通過第一濾波電容接地，所述電感與所述電源輸出端之間的節點通過第二濾波電容接地，所述使能引腳還通過第三濾波電容接地。
[0013]進一步的，所述限流電路包括三極體、場效應管、極性電容以及第一、第二、第三、第四限流電阻；所述場效應管源極與電源輸入端連接，漏極與電源輸出端連接並通過所述極性電容正向接地，柵極通過第一限流電阻與源極連接；所述場效應管柵極還通過第二限流電阻連接所述三極體的集電極，所述三極體發射極接地，基極通過第三限流電阻與所述開關引腳連接，並通過第四限流電阻接地。
[0014]進一步的，所述控制按鍵電路包括按鍵模塊及電壓轉換模塊，所述按鍵模塊通過電壓轉換模塊與所述電源輸入端連接；所述按鍵模塊包括按鍵、開關三極體以及開關電阻；所述開關三極體基極與所述按鍵的第一端連接、集電極連接所述開關電阻的第一端、發射極接地；所述按鍵的第二端連接電壓轉換模塊。
[0015]進一步的，所述控制按鍵電路包括多個按鍵模塊，前一個按鍵模塊的開關電阻第二端與後一個按鍵模塊的開關三極體集電極連接，最後一個按鍵模塊的開關電阻第二端連接所述微處理器；各所述按鍵的第二端連接電壓轉換模塊。
[0016]進一步的，所述電源輸入接口與各電路輸入端之間還設有一穩壓電路，包括穩壓二極體、第二極性電容以及第一、第二穩壓電感；所述第一、第二穩壓電感串聯後兩端分別連接所述電源輸入端、所述變壓電路和限流電路的輸入端，所述第一穩壓電感和第二穩壓電感之間的節點連接所述穩壓二極體負極，所述穩壓二極體正極與所述極性電容的負極連接並接地；所述極性電容正極連接第二穩壓電感與電源輸出接口的之間的節點。
[0017]進一步的，所述電源輸入口由電源線接口、地線接口以及點火線接口組成，所述電源線接口連接汽車電源，地線接口連接電源地，點火線接口連接汽車點火信號線。
[0018]優選的，所述盒體還包括控制按鍵接口，所述控制按鍵電路的按鍵通過所述控制按鍵接口實現可拆卸式連接。
[0019]本實用新型的車載插座，通過控制按鍵電路以及變壓電路和限流電路對車載電源進行分線，為更多車載多媒體設備供電，此外，由於通過統一的接口是車載多媒體布線更方便，更加美觀。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型一實施例的結構原理圖。
[0021]圖2為本實用新型一實施例中的變壓電路圖。
[0022]圖3為本實用新型一實施例中的限流電路圖。
[0023]圖4為本實用新型一實施例中的控制按鍵電路圖。
[0024]圖5為本實用新型一實施例中的穩壓電路圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合附圖對本實用新型的一種車載插座作進一步的描述。
[0026]盒體I，其上設有電源輸入接口 11和多組電源輸出接口 12。
[0027]變壓電路2，將車載電源電壓轉換為車載多媒體產品需要的電壓。
[0028]限流電路3，將車載電源電流轉換為車載多媒體產品需要的電流。
[0029]控制按鍵電路4，通過按下不同的按鍵產生不同的控制信號。
[0030]微處理器5，用於根據控制按鍵電路的控制信號對所述變壓電路和限流電路3進行控制。
[0031]具體的，如圖1所示，變壓電路2、限流電路3、控制按鍵電路4以及微處理器5均安裝於盒體內。其中，盒體的電源輸入接口 11包括由電源線接口 PWR+、地線接口 GND和點火線接口 ACC，電源線接口 PWR+連接變壓電路2和限流電路3的輸入端，並為微處理器5供電。點火線接口 ACC則直接點火線信號引致各電源輸出接口 12。變壓電路2和限流電路3的輸出端則連接盒體的電源輸出接口 12，為外部連接的車載多媒體提供電源。控制按鍵電路4控制微處理器5，微處理器5還包括控制電路開關的多個開關引腳，每個開關引腳對應控制一個變壓電路2或限流電路3，微處理器5根據控制按鍵電路4輸出的不同信號，利用開關引腳控制不同的變壓電路2或限流電路3的工作狀態，具體工作狀態包括啟動狀態和關閉狀態。電源輸出端方面則包括電源正端、電源地端以及點火信號端。
[0032]按照上述的車載插座，在本實施例中，變壓電路2包括變壓晶片、電感L1、變壓電容Cl和第一、第二、第三變壓電阻Rl、R2、R3。變壓晶片至少包括輸入引腳VIN、輸出引腳VOUT、反饋引腳ADJ、使能引腳EN以及接地引腳GND。其中，使能引腳EN即變壓使能端。如圖2所示，輸入引腳VIN連接電源線接口 PWR+，輸出引腳VOUT通過電感LI連接電源輸出端的電源正端，反饋引腳ADJ通過第一變壓電阻Rl與輸出引腳VOUT連接，同時通過第二變壓電阻R2接地，將輸出引腳VOUT輸出的電壓反饋到變壓晶片中，保證輸出電壓準確穩定。另夕卜，輸出引腳VOUT還通過變壓電容Cl接地，優選情況下，變壓電容Cl與第二變壓電阻R2共地。接地引腳GND則接地。使能引腳EN通過第三變壓電阻R3與微處理器5的開關引腳連接，當開關引腳SW輸出高電平時，變壓晶片處於輸出狀態，此時該變壓電路2工作；當開關引腳SW輸出低電平時，變壓晶片則處於非輸出狀態，停止供電。本實施例的變壓晶片型號為TPS54260，其將汽車的12V電源轉換成車載多媒體常用的5V電源。
[0033]在優選案例中，為了使變壓電路2的輸出電壓更加穩定，會通過電容進行濾波，其中變壓晶片輸入引腳VIN通過第一濾波電容C2接地，電感LI與電源之間的節點通過第二濾波電容C3接地，使能引腳EN還通過第三濾波電容C4接地。
[0034]另外，由於某些車載多媒體對電流的要求比較高，因此本實用新型的車載插座還包含限流電路3，如圖3所示，其包括三極體Q1、場效應管Tl、極性電容C5以及第一、第二、第三、第四限流電阻R4、R5、R6、R7。所述場效應管源極與電源線接口 PWR+連接，漏極與電源輸出端的電源正端連接。為了減少電流的波動，場效應管的柵極還通過極性電容C5正向接地。柵極通過第一限流電阻R4與源極連接。場效應管柵極還通過第二限流電阻R5連接三極體Ql的集電極，三極體Ql發射極接地，基極通過第三限流電阻R6與限流使能端連接，並通過第四限流電阻R7接地。微處理器5的開關引腳則連接限流使能端，當微處理器5控制開關引腳輸出高電平時，三極體Ql基極電壓被拉高，此時三極體Ql狀態變成導通狀態，導致第一限流電阻R4的壓降增大，由於第一限流電阻R4兩端連接場效應管Tl的源極和柵極，所以場效應管Tl的源極和柵極之間的電位差也隨之增大，場效應管Tl變為導通狀態，調整好限流電阻之間阻值的關係，使場效應管Tl導通時處於恆流區，實現恆流電源的輸出。反之，當微處理器5控制開關引腳輸出低電平時，三極體Ql截止，場效應管Tl也截止，限流電路3不輸出。
[0035]由於每輛汽車的車載多媒體數量是不同的，為了買足大部分用於的需求，而且不造成資源浪費，本實施例設置了兩路變壓電路2和兩路限流電路3，如圖4所示。它們受控制按鍵電路4控制，控制按鍵電路4包括按鍵模塊41及電壓轉換模塊42，電壓轉換模42塊將汽車電源的12V電壓轉換成微處理器5工作用的3.3V電壓，再供按鍵模塊41利用。
[0036]按鍵模塊包括按鍵K0、開關三極體Q2以及開關電阻R8。開關三極體基極Q2與按鍵41的第一端連接，集電極連接開關電阻R8的第一端、發射極接地，而按鍵41第二端連接電源，開關電阻R8第二端連接微處理器5信號輸入端AD。如圖4 (a)所示。本實施例一共包含四個按鍵模塊，它們的逐一連接，連接方式如下，如圖4 (b)所示。為了方便描述，我們將四個按鍵模塊進行編號，即為第一、第二、第三以及第四按鍵模塊。具體為第一按鍵模塊的第一開關電阻R8第二端連接到第二按鍵模塊的第二開關三極體Q3的集電極，同理連接第三、第四按鍵模塊，最後第四按鍵模塊的開關電阻Rll第二端與微處理器5的信號輸入端AD連接。而所有按鍵模塊的第二端均與電壓轉換模塊的輸出端連接。當按下不同按鍵時，其所在按鍵模塊的開關三極體就導通，此時導通的開關電阻數量也會不一樣，因此，輸入至信號輸入端的電壓也會不同，微處理器5則根據不同的電壓對不同的電路進行控制。例如，當按下按鍵KO時，開關三極體Q2導通，此時四個開關電阻均導通，產生一個電壓值輸入至微處理器5，微處理器5則識別為控制第一開關引腳SW1，並對開關引腳的電平狀態進行置反。這得到的技術效果是，按下一次按鍵則打開該按鍵所控制的電路，再按下該按鍵則關閉該電路。
[0037]在優選實施例中，按鍵採用貼片式按鍵，設置在盒體外部，可通過不乾膠粘貼在汽車中控臺上。另外，盒體可以設置控制按鍵接口，控制按鍵電路的按鍵通過所述控制按鍵接口實現可拆卸式連接，便於按鍵的更換。另外，插座可隱藏於中控臺內部，開關可設置於中控臺外面，使駕駛員操作更方便，也更美觀。
[0038]在優選實施例中，使用的微處理器型號為MC9S08DV96。
[0039]優選的，為了使輸入的電源更加穩定，在電源線接口 PWR+與各電路輸入端之間還設有一穩壓電路6，如圖5所示，其包括穩壓二極體D1、第二極性電容C6以及第一、第二穩壓電感L2、L3。第一、第二穩壓電感L2、L3串聯。電源線接口 PWR+通過串聯的第一、第二穩壓電感後與各電路輸入端，第一穩壓電感LI和第二穩壓電感L2之間的節點連接所述穩壓二極體負極D1，穩壓二極體I的正極接地。另外，極性電容C6正極連接第二穩壓電感L2的下電位端，負極與穩壓二極體Dl共地，在穩壓二極體Dl和極性電容C6的作用下，可以使輸入電源電壓更穩定，同時有效減少電流噪聲。
[0040]本實施例中的車在插座可直接從車載電源電池、點菸器電路等取電，從多媒體系統或其他電器系統上取ACC檢查信號，經過電源管理進行多支路分布及限流管理、開關控制等。
[0041]上面結合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但是本實用新型並不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變。
【權利要求】
1.一種車載插座，用於車載電子設備的供電，其特徵在於，包括: 盒體，其上設有分別用於與汽車電源、汽車電源地及汽車點火信號線相連的電源輸入接口，還設置有多組電源輸出接口 ； 用於將車載電源電壓轉換為車載多媒體產品需要的電壓的變壓電路，其輸入端與所述電源輸入接口連接，其輸出端與所述電源輸出接口的輸出端相連，其還包括一電壓變化時能使能所述變壓電路的變壓使能端； 用於將車載電源電流轉換為車載多媒體產品需要的電流的限流電路，其輸入端與所述電源輸入接口連接，其輸出端與所述電源輸出接口相連，其還包括一電流變化時能使能所述限流電路的限流使能端；以及 控制按鍵電路，包括多個按鍵，每個按鍵的第一端通過一降壓電路與所述電源輸入接口相連，第二端與所述變壓使能端和限流使能端的中一個相連，以在按鍵按下或釋放時輸出電信號至對應的變壓電路或限流電路，從而使該對應的變壓電路或限流電路輸出電能或停止輸出電能； 所述變壓電路和限流線路安裝於盒體內；所述多個按鍵設置於盒體外。
2.如權利要求1所述的車載插座，其特徵在於:所述控制按鍵電路還包括一微處理器，所述多個按鍵的第二端通過所述微處理器與對應的變壓使能端或限流使能端相連，所述微處理器包括與所述變壓使能端和限流使能端相連的多個開關引腳。
3.如權利要求2所述的車載插座，其特徵在於:所述變壓電路包括變壓晶片、電感、變壓電容和第一、第二、第三變壓電阻；所述變壓晶片包括輸入引腳、輸出引腳、反饋引腳、使能引腳以及接地引腳，所述輸入引腳連接電源輸入端、輸出引腳通過所述電感連接所述電源輸出端，所述反饋引腳通過第一變壓電阻與輸出引腳連接，並通過第二變壓電阻接地；所述輸出引腳還通過所述變壓電容與所述第二變壓電阻的接地端連接；所述接地引腳接地；所述使能引腳通過所述第三變壓電阻與所述開關引腳連接。
4.如權利要求3所述的車載插座，其特徵在於:所述變壓晶片輸入引腳通過第一濾波電容接地，所述電感與所述電源輸出端之間的節點通過第二濾波電容接地，所述使能引腳還通過第三濾波電容接地。
5.如權利要求2所述的車載插座，其特徵在於:所述限流電路包括三極體、場效應管、極性電容以及第一、第二、第三、第四限流電阻；所述場效應管源極與電源輸入端連接，漏極與電源輸出端連接並通過所述極性電容正向接地，柵極通過第一限流電阻與源極連接；所述場效應管柵極還通過第二限流電阻連接所述三極體的集電極，所述三極體發射極接地，基極通過第三限流電阻與所述開關引腳連接，並通過第四限流電阻接地。
6.如權利要求1所述的車載插座，其特徵在於:所述控制按鍵電路包括按鍵模塊及電壓轉換模塊，所述按鍵模塊通過電壓轉換模塊與所述電源輸入端連接；所述按鍵模塊包括按鍵、開關三極體以及開關電阻；所述開關三極體基極與所述按鍵的第一端連接、集電極連接所述開關電阻的第一端、發射極接地；所述按鍵的第二端連接電壓轉換模塊。
7.如權利要求5所述的車載插座，其特徵在於:所述控制按鍵電路包括多個按鍵模塊，前一個按鍵模塊的開關電阻第二端與後一個按鍵模塊的開關三極體集電極連接，最後一個按鍵模塊的開關電阻第二端連接所述微處理器；各所述按鍵的第二端連接電壓轉換模塊。
8.如權利要求1所述的車載插座，其特徵在於:所述電源輸入接口與各電路輸入端之間還設有一穩壓電路，包括穩壓二極體、第二極性電容以及第一、第二穩壓電感；所述第一、第二穩壓電感串聯後兩端分別連接所述電源輸入端、所述變壓電路和限流電路的輸入端，所述第一穩壓電感和第二穩壓電感之間的節點連接所述穩壓二極體負極，所述穩壓二極體正極與所述極性電容的負極連接並接地；所述極性電容正極連接第二穩壓電感與電源輸出接口的之間的節點。
9.如權利要求1所述的車載插座，其特徵在於:所述電源輸入口由電源線接口、地線接口以及點火線接口組成，所述電源線接口連接汽車電源，地線接口連接電源地，點火線接口連接汽車點火信號線。
10.如權利要求2所述的車載插座，其特徵在於:所述盒體還包括控制按鍵接口，所述控制按鍵電路的按鍵通過所述控制按鍵接口實現可拆卸式連接。
【文檔編號】H01R31/06GK204156227SQ201420510391
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月4日 優先權日:2014年9月4日
【發明者】林益金, 李華權, 鍾啟興 申請人:惠州市德賽西威汽車電子有限公司