[实用新型]一种带保护电路的车载电平输出电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及车载电子技术领域，具体是一种带保护电路的车载电平输出电路。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，汽车电子也日新月异，对车载电子的要求也越来越高，除了具有较高的安全可靠性外，还追求低成本效益。

目前对于汽车电子中的电平输出电路，其保护方案主要采用以下几种方式实现：

方案一：采用限流电阻。该方案的优点是有电流输出，成本较低，缺点是为了让限流电阻能够限流，限流电阻的阻值一般很大，电路工作时会有较大的电流流过，从而产生较大的压降损耗。当电源出故障时，电路中有一个较大的电流存续，给汽车车载系统带来很大的负载，存在一定的安全隐患。

方案二：采用AD采样监控，通过MCU判断电源是否工作正常，是否关断电源。其优点是有电流输出，电源输出故障时，可以通过软件实时获知，关断可靠，但缺点是对MCU实时快速采样要求高，如果MCU响应较慢，软件出现异常，容易造成晶体管的烧毁。

方案三：电路中增加限流比较电路。其优点是电流有输出，电源发生故障时，通过限流比较电路可以使限制电流继续增大，提高安全性，但缺点是增加限流比较电路，成本有所增加，并且当电源发生故障时产生的较大电流，增加了车载仪表的功耗，需要配置较大功率的电源。

方案四：采用晶体管的集电极输出方式，用户端加上拉。该优点为成本较低，但不足之处为电路的灌入电流弱，当电流增大时，输出的低电平电压上升明显，进而影响电平的识别。

上述几种现有电路，均不同程度存在一定的不足，为了有效解决上述问题，发明人对此进行研究，本案由此而生。

实用新型内容

基于上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种具有限流保护、低成本、防止反向电流的带保护电路的车载电平输出电路。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种带保护电路的车载电平输出电路，包括电源输出使能电路、电平输出电路、电流反馈电路、防负压电路和电平使用端；所述电源输出使能电路包括与电源输出使能端连接的电阻R1，电平输出电路包括晶体管Q2，电流反馈电路包括晶体管Q1和电阻R3，防负压电路包括二极管D1，电平使用端包括与电源连接的电阻R5；电阻R1的一端连接电源输出使能端，另一端与晶体管Q2的基极相连，晶体管Q1的集电极与晶体管Q2的基极相连，晶体管Q1的基极与晶体管Q2的发射极相连后接地，晶体管Q1的发射极接地；晶体管Q2的集电极与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与二极管D1的阴极相连后再与电平使用端相连，二极管D1的阳极接地。

所述电源输出使能电路还包括电阻R2，电阻R2的一端跨接于电阻R1和晶体管Q1集电极之间，电阻R2的另一端接地。

所述晶体管Q1的基极与接地端之间还连接有电阻R4。

本实用新型提供的车载电平输出电路与现有技术相比，采用灌入式电流设计，用简单有效的限流电路实现了限流保护，且限流电路对输出电平影响很小，几乎可以忽略不计，不但具有成本低、响应速度快、电路功耗低以及安全可靠性更高的优点，而且产品电源本身不需要有较强过载能力，可以进一步降低电源的设计成本。

以下通过附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述。

附图说明：

图1为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式：

结合图1所示，本实用新型提供的一种带保护电路的车载电平输出电路，包括电源输出使能电路、电平输出电路、电流反馈电路、防负压电路和电平使用端。其中，电源输出使能电路包括与电源输出使能端连接的电阻R1，电平输出电路包括晶体管Q2，电流反馈电路包括晶体管Q1和电阻R3，防负压电路包括二极管D1，电平使用端包括与电源连接的电阻R5。电阻R1的一端连接电源输出使能端，另一端分别连接电阻R2、晶体管Q2的基极以及晶体管Q1的集电极，即晶体管Q1的集电极与晶体管Q2的基极相连；电阻R2的另外一端与晶体管Q1的发射极相连后接地，晶体管Q1的基极与晶体管Q2的发射极相连后通过电阻R4接地；晶体管Q2的集电极与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与二极管D1的阴极相连后再与电平使用端相连，二极管D1的阳极接地。

具有上述结构的车载电平输出电路的工作原理为：

当需要对外输出高电平时，给电源对外输出使能端输出一个低电平，电平输出电路中的晶体管Q2被截止，将电平使用端的电源上拉，就可以输出高电平。