[实用新型]带预升压的车载设备电源管理电路

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车电子领域，尤其涉及一种带预升压的车载设备电源管理电路。

背景技术

所有的车用仪表都有需要承受在车辆启动时，电压瞬间下降的情况，并且大多数整车厂OEM对电源跌落有一定的波形要求，如图1所示，有的整车厂要求Us最低时达到4V以下。

而且，整车厂对在该条件下产品的性能有一定的要求，即要保证在车辆启动时，不影响电子设备的最基本功能，至少不能当机。

目前，主流汽车仪表的电源设计有以下两种方法来满足客户要求：

1、在电源输入端放置多个大容量电解电容用以储存能量，以防止后端电压突变；该方案设计简单，但有其需要大块的电路板面积，对制造有较高的要求，在小尺寸仪表的设计中较难采用；

2、在电源输入端加上一级升压电路，当电源电压跌落时，该升压电路产生恒定的电压，以保证后续电路工作电压的稳定性。

该方案有两个缺点：

第一、该升压电路有一定的复杂性，对产品的电气性能，电磁兼容性能有一定的影响；

第二、该升压电路需提供所有的后续电源电路的输入能量，其负荷很大，成本较高。例如某个应用的后续电路需要7V，2A的能量，当输入降到3.5V时，升压电感承受的电流至少需要4A，这样的升压电路比较复杂，成本较高。

实用新型内容

基于此，针对上述技术问题，提供一种带预升压的车载设备电源管理电路。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种带预升压的车载设备电源管理电路，包括预升压单元、供电单元、电源监控单元以及单片机，所述预升压单元接入车辆输入电源，且与所述供电单元连接，所述供电单元具有两路输出，一路连接主要负载，另一路经一控制开关连接次要负载，所述电源监控单元与所述车辆输入电源以及单片机连接，所述单片机与所述预升压单元以及控制开关控制连接，所述预升压单元包括预升压控制芯片U1、升压电感L1、整流二极管CR1、升压开关管Q1、第一频率补偿电阻R1以及第二频率补偿电阻R2，所述升压控制芯片U1的ROSC脚经所述第一频率补偿电阻R1接地，VC脚经所述第二频率补偿电阻R2接地，所述升压电感L1一端与所述车辆输入电源连接，另一端与所述整流二极管CR1的正极连接，所述整流二极管CR1的负极与所述升压控制芯片U1的VOUT脚以及供电单元连接，所述升压开关管Q1的公共端与所述升压控制芯片U1的GDRV脚连接，其两个引脚均与所述整流二极管CR1的正极连接，另一个引脚接地。

所述供电单元为LDO电路，其包括电源芯片U3、延时复位补偿电阻R4以及第一输出电容C3，所述电源芯片U3的IN脚与所述整流二极管CR1的负极连接，DELAY脚经所述延时复位补偿电阻R4接地，OUT脚连接所述两路输出，且该OUT脚经所述第一输出电容C3接地。

所述控制开关包括第一偏置电阻R5、第二偏置电阻R6、控制集成三极管Q2以及开关三极管Q3，所述第一偏置电阻R5的一端与所述电源芯片U3的OUT脚以及开关三极管Q3的发射极连接，另一端与所述第二偏置电阻R6的一端以及开关三极管Q3的基极连接，所述第二偏置电阻R6的另一端与所述控制集成三极管Q2的集电极连接，所述控制集成三极管Q2的基极与所述单片机控制连接，其发射极接地，所述开关三极管Q3的集电极连接次要负载。

所述电源监控单元包括防反二极管CR2、第一采样电阻R9、第二采样电阻R7以及第三采样电阻R8，所述防反二极管CR2的正极与所述车辆输入电源连接，其负极经串联的第一采样电阻R9、第二采样电阻R7以及第三采样电阻R8接地，且所述第二采样电阻R7的两端分别与所述输入比较器的正输入脚以及负输入脚连接。

所述预升压单元还包括输入滤波电容C1、限流保护电阻R3、第二输出电容C2、电容C4以及滤波电容C5，所述输入滤波电容C1一端连接所述车辆输入电源，另一端接地，所述升压开关管Q1的引脚经所述限流保护电阻R3接地，所述第二输出电容C2与所述整流二极管CR1的负极连接，所述电容C4的一端与所述第二频率补偿电阻R2连接，另一端接地，所述滤波电容C5的一端与所述预升压控制芯片U1的VDRV脚连接，另一端接地。

所述升压控制芯片U1为NCV8876芯片，所述整流二极管CR1为MBRD360二极管，所述升压开关管Q1为BSP603S2L开关管。

所述主要负载包括外部单片机以及步进电机，所述次要负载包括输入输出接口以及仪表照明电路。

本实用新型具有如下优点：