一種車用可控電源輸出電路的製作方法
2023-11-11 00:48:17 2
本實用新型涉及電路領域，具體涉及一種車用可控電源輸出電路。
背景技術：
在現在社會汽車智能化越來越高，電子控制也越來越多，相對應的控制器越來越多，而很多傳感器和執行器，需要控制器供電，實現各種操作。
則相對應需要對控制器的埠部分提出越來越多的要求，首先是功耗問題，目前隨著電子產品功能的多樣化，各種各樣需求導致其電路更加的複雜和多樣化，電路複雜性勢必增加其耗電，但目前產品要求體積小、功能多、低功耗等，所以整個電路的功耗就必須是關注問題點。其次是可控性問題，功能的多樣性就需要對其關鍵功能進行調控，需要時打開，不需要時關閉；最後是安全問題。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於克服現有技術中存在的問題，提供一種車用可控電源輸出電路，能夠控制對外供電和供電時的自我保護。
為了達到上述目的，本實用新型電路採用如下技術方案：
包括電源VCC和供電輸出端Vout，電源VCC與過流保護電路相連，
過流保護電路上並聯三極體Q1的發射極和基極；
三極體Q1的基極還連接三極體Q2的集電極，三極體Q2的基極連接電阻R5、電阻R6和電阻R10的一端，電阻R10的另一端連接基準電壓端VDD，電阻R6的另一端接地，電阻R5的另一端與三極體Q2的發射極相連，三極體Q2的發射極還連接二極體D1的A極，二極體D1的K極連接電阻R15的一端，電阻R15的另一端同時連接二極體D5的K極和二極體D6的A極，二極體D5的A極接地，二極體D6的K極連接輸出電壓控制端VIC-Con；電壓控制端VIC-Con連接MCU；
三極體Q1的集電極連接三極體Q3的集電極；
三極體Q3的基極連接電阻R7和電阻R8的一端，電阻R8的另一端同時連接供電輸出端Vout與電阻R16的一端，電阻R16的另一端接地；電阻R7的另一端與三極體Q3的發射極相連，三極體Q3的發射極還連接二極體D7的A極，二極體D7的K極連接二極體D1的K極。
進一步地，電源VCC為車載24V系統電源。
進一步地，三極體Q1為PNP型；三極體Q2和三極體Q3均為NPN型。
進一步地，過流保護電路包括電阻R1至R4，其中電阻R1和電阻R2並聯，且並聯後的一端與三極體Q1的發射極相連，另一端與三極體Q1的基極相連；電阻R3和電阻R4並聯，且並聯後的一端與三極體Q1的發射極相連，另一端與電源VCC相連。
進一步地，供電輸出端Vout還連接電壓反饋電路。
進一步地，電壓反饋電路包括二極體D2、二極體D3以及一端與供電輸出端Vout相連的電阻R11；
二極體D2和二極體D3的A極同時連接三極體Q1的集電極，二極體D2和二極體D3的K極均連接供電輸出端Vout；供電輸出端Vout還連接二極體D4的K極，二極體D4的A極接地；電阻R11的另一端同時連接電阻R12和電阻R14的一端，電阻R14的另一端同時連接電阻R13的一端和電壓反饋端VFB；電阻R12和電阻R13的另一端相連且接地；電壓反饋端VFB連接MCU。
與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：
1、埠電壓可控與低功耗功能；Vout為電壓輸出端，VIC-Con為控制端，由主MCU來進行控制，當不需要Vout輸出時，由MCU輸出指令來控制VIC-Con為輸出高電平，此時Vout輸出則為0V，其後端電路也就無法工作，從而達到降低功耗的作用；
2、過流保護，當Vout對地短路，Q3截止，其輸出端無電壓，可起到對整個電路的保護，防止其他器件燒毀；
因此本實用新型對埠是否輸出電壓能夠進行控制，在不需要此功能時關閉，降低功耗；增加相關保護電路，在短路到地和電源時，避免損壞MCU；本實用新型可以在接錯線及現場操作不當時，避免控制器的損壞，大大降低成本。
進一步地，本實用新型通過設置電壓反饋電路，通過對埠輸出的電壓進行檢測，對超出規定範圍的進行故障反饋；本實用新型在實現控制器的功耗控制，及控制對外供電時分別對電源和地短路時的自我保護功能的同時，還能夠實現目前車用控制的對外供電的故障檢測。
【附圖說明】
圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
參見圖1，本實用新型Vout為供電輸出端，VIC-Con連接主MCU，為控制Vout是否輸出電壓的輸出電壓控制端，VFB為Vout的電壓反饋端，VCC為車載24V系統電壓，VDD為MCU的基準電壓。MCU供電是主路供電迴路來供電。
本實用新型包括電源VCC和供電輸出端Vout，電源VCC與第一保護電路相連。
過流保護電路包括電阻R1至R4，其中電阻R1和電阻R2並聯，且並聯後的一端與三極體Q1的發射極相連，另一端與三極體Q1的基極相連；電阻R3和電阻R4並聯，且並聯後的一端與三極體Q1的發射極相連，另一端與電源VCC相連。
三極體Q1的基極還連接三極體Q2的集電極，三極體Q2的基極連接電阻R5、電阻R6和電阻R10的一端，電阻R10的另一端連接基準電壓端VDD，電阻R6的另一端接地，電阻R5的另一端與三極體Q2的發射極相連，三極體Q2的發射極還連接二極體D1的A極，二極體D1的K極連接電阻R15的一端，電阻R15的另一端同時連接二極體D5的K極和二極體D6的A極，二極體D5的A極接地，二極體D6的K極連接輸出電壓控制端VIC-Con。
三極體Q1的集電極同時連接二極體D2的A極、二極體D3的A極和三極體Q3的集電極；二極體D2和二極體D3的K極均連接供電輸出端Vout。
三極體Q3的基極連接電阻R7和電阻R8的一端，電阻R7的另一端與三極體Q3的發射極相連，三極體Q3的發射極還連接二極體D7的A極，二極體D7的K極連接二極體D1的K極；電阻R8的另一端同時連接供電輸出端Vout與電阻R16的一端，電阻R16的另一端接地。
供電輸出端Vout還連接電阻R11的一端和二極體D4的K極，電阻R11的另一端同時連接電阻R12和電阻R14的一端，電阻R14的另一端同時連接電阻R13的一端和電壓反饋端VFB；電阻R12和電阻R13的另一端均接地；二極體D4的A極接地。
三極體Q1為PNP型；三極體Q2和三極體Q3均為NPN型。
本實用新型主要的原理：Vout輸出的電壓為恆定，可以適應VCC的電壓變化，具體調整相關參數。
1、保護功能，當Vout短接到地時，VCC電壓全部在R1,R2,R3,R4上，可以保護主供電迴路電路不會電流過大燒壞；當Vout短接到供電電源時，電壓一路落在R11,R12,R13,R14上，另外一路落在R7,R8,R15,R16上，保護控制器不被外界電源幹擾。
2、故障檢測功能，通過VFB埠來檢測Vout的電壓輸出電壓，把Vout的實際電壓反饋給MCU，通過MCU內置的理論電壓輸出值進行對比，來判定供電電壓是否正常。
3、需要某部分執行機構工作時，需要對其控制電路進行供電，此時由MCU控制Vout輸出，當VIC-Con為低電平U1時，如0＜U1≤1V，優選0＜U1≤0.1V，Vout有電壓輸出，此時就可對其電路進行供電，使其正常工作；當需要關閉此執行機構時，需要MCU進行設置VIC-Con為高電平U2就可關閉Vout輸出，4V≤U2≤6V，優選5V。
本實用新型可以在接錯線及現場操作不當時，避免控制器的損壞，大大降低成本；控制器可以適用於多個產品，大大降低開發周期及開發成本，同時對不需要此功能時，降低功耗，節省整車油耗；可以檢測此埠故障，售後人員可以快速準確的檢測到故障點，大大的縮短的售後時間及成本；本實用新型還具有以下優點：
一、故障檢測功能，可以檢測此電路及相關的外部設備供電情況，把故障現象反饋駕駛員和售後人員。
二、具有電源輸出可控制性，越來越多同公司同類產品上控制器具有通用性，在單個產品上有些不需要電源輸出可控的功能，另外在本實用新型電路的外部設備故障的情況下關閉此埠，降低整套系統的功耗，同時也是對埠的保護。
三、具有保護功能，在現場經常會出現接錯線，埠接地或者接到電源，線束損壞短路的情況下，有很大概率會燒壞控制器，需要控制器在上述情況下能夠自我保護，不被破壞。