CN204103467U - 一种汽车仪表电路的保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种汽车仪表电路的保护电路，包括低电压保护电路、比较器、电子开关和单片机；低电压保护电路包括第一滤波电容C1、第一上拉电阻R1、第二上拉电阻R2、第一稳压管Q1、第二稳压管Q2、三极管Q3、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4、保护电阻R5以及第二滤波电容C3；低电压保护电路分别与比较器和电子开关相连；单片机分别与比较器的输出端以及电子开关的控制端相连；电子开关的输出端用于连接至仪表电路。该保护电路不仅具有高压保护功能，还具有低压保护功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种保护电路，尤其是一种用于汽车仪表电路的保护电路。
背景技术
在对汽车仪表电路进行供电时，由于蓄电池供电端子接触不良及大功率的感性负载工作时产生高的高电压，为了解决电源端的高电压干扰时，对连接电源的电路模块造成损坏问题，需要在电源输入端采用保护电路，使电源输出的幅值控制在一定的范围内。
目前，现有的技术方案是在电源输入端增加TVS器件，将高于TVS限定值电压给予吸收，保护后端电源电路，但是该技术方案的缺点是当高压幅值过高及宽度较长时，TVS保护失效，导致内部电源电路损坏，***损坏。目前国内的TVS的功率较小，不能满足设计要求，进口TVS价格较贵，在要求电压干扰幅值较高的场合，不能满足设计要求。
而且，现有的汽车仪表电路的保护电路只具备高压保护功能，还不具备欠压保护功能，不能对汽车的供电设备进行有效的低压保护。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是现有的汽车仪表电路的保护电路在高压幅值过高及宽度较长时易失效且不具备欠压保护。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种汽车仪表电路的保护电路，包括低电压保护电路、比较器、电子开关和单片机；低电压保护电路包括第一滤波电容C1、第一上拉电阻R1、第二上拉电阻R2、第一稳压管Q1、第二稳压管Q2、三极管Q3、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4、保护电阻R5以及第二滤波电容C3；三极管Q3的发射极用于连接至输入电源；第二稳压管Q2的正极与三极管Q3的基极相连，第二稳压管Q2的负极与三极管Q3的发射极相连；第一上拉电阻R1的一端与第二稳压管Q2的负极相连，另一端与第一稳压管Q1的负极相连；第一稳压管Q1的正极与地相连；第二上拉电阻R2的一端与第一稳压管Q1的负极相连，另一端与第二稳压管Q2的正极相连；第一滤波电容C1的两端连接在三极管Q3的发射极与地之间；第一分压电阻R3和第二分压电阻R4串联后连接在三极管Q3的集电极与地之间；保护电阻R5的一端连接在第一分压电阻R3与第二分压电阻R4的连接处，另一端与比较器的比较输入端相连；第二滤波电容C3的两端连接在三极管Q3的集电极与地之间；三极管Q3的集电极再与电子开关的输入端相连；单片机分别与比较器的输出端以及电子开关的控制端相连；电子开关的输出端用于连接至仪表电路；三极管Q3为PNP型三极管。
采用低电压保护电路能够在电压低于设定值时停止供电，能够对输入电源进行有效保护，同时也能够防止电压不稳定对汽车仪表造成损坏；采用比较器能够实时检测仪表电路的输入电压，当输入电压超过比较器的参考电压值时，由单片机控制电子开关断开，实现对仪表电路的实时高压保护；采用第二稳压管Q2能够对三极管Q3进行保护，防止电压过高对三极管Q3造成损坏；采用第一滤波电容C1和第二滤波电容C3能够对电路进行滤波，进一步对仪表电路进行保护；采用保护电阻R5能够对比较器的比较输入端进行保护，防止比较器损坏。
电子开关为PMOS管，PMOS管的S极与三极管Q3的集电极相连，PMOS管的D极用于连接至仪表电路，PMOS管的G极与单片机相连。采用PMOS管作为电子开关，开关速度快，能够进一步确保汽车仪表电路的安全性。
本实用新型的有益效果在于：（1）采用低电压保护电路能够在电压低于设定值时停止供电，能够对输入电源进行有效保护，同时也能够防止电压不稳定对汽车仪表造成损坏；（2）采用比较器能够实时检测仪表电路的输入电压，当输入电压超过比较器的参考电压值时，由单片机控制电子开关断开，实现对仪表电路的实时高压保护；（3）采用第二稳压管Q2能够对三极管Q3进行保护，防止电压过高对三极管Q3造成损坏；（4）采用第一滤波电容C1和第二滤波电容C3能够对电路进行滤波，进一步对仪表电路进行保护；（5）采用保护电阻R5能够对比较器的比较输入端进行保护，防止比较器损坏。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的低电压保护电路结构示意图。
具体实施方式
如图1和2所示，本实用新型的汽车仪表电路的保护电路，包括低电压保护电路、比较器、电子开关和单片机；低电压保护电路包括第一滤波电容C1、第一上拉电阻R1、第二上拉电阻R2、第一稳压管Q1、第二稳压管Q2、三极管Q3、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4、保护电阻R5以及第二滤波电容C3；三极管Q3的发射极用于连接至输入电源；第二稳压管Q2的正极与三极管Q3的基极相连，第二稳压管Q2的负极与三极管Q3的发射极相连；第一上拉电阻R1的一端与第二稳压管Q2的负极相连，另一端与第一稳压管Q1的负极相连；第一稳压管Q1的正极与地相连；第二上拉电阻R2的一端与第一稳压管Q1的负极相连，另一端与第二稳压管Q2的正极相连；第一滤波电容C1的两端连接在三极管Q3的发射极与地之间；第一分压电阻R3和第二分压电阻R4串联后连接在三极管Q3的集电极与地之间；保护电阻R5的一端连接在第一分压电阻R3与第二分压电阻R4的连接处，另一端与比较器的比较输入端相连；第二滤波电容C3的两端连接在三极管Q3的集电极与地之间；三极管Q3的集电极再与电子开关的输入端相连；单片机分别与比较器的输出端以及电子开关的控制端相连；电子开关的输出端用于连接至仪表电路；其中，三极管Q3为PNP型三极管，电子开关为PMOS管，PMOS管的S极与三极管Q3的集电极相连，PMOS管的D极用于连接至仪表电路，PMOS管的G极与单片机相连。
本实用新型的汽车仪表电路的保护电路在工作时，当输入电源电压低于第一稳压管Q1的稳压值时，三极管Q3的基极在第一上拉电阻R1和第二上拉电阻R2的上拉作用下为与三极管Q3的发射极电压相同，三极管Q3截止，将断开输入电源与仪表电路之间的连接；当输入电源电压高于第一稳压管Q1的稳压值时，高出的电压将使得三极管Q3导通，从而仪表电路得电工作，同时比较器的输入端引入第一分压电阻R3和第二分压电阻R4分压后的电压，当比较器的比较输入端电压大于参考电压时，则由比较器向单片机发送高电平，再由单片机向电子开关发送关闭信号，由电子开关断开仪表电路的供电，从而对仪表电路进行及时的高压保护，防止仪表电路损坏。
Claims (2)
1.一种汽车仪表电路的保护电路，其特征在于：包括低电压保护电路、比较器、电子开关和单片机；所述低电压保护电路包括第一滤波电容C1、第一上拉电阻R1、第二上拉电阻R2、第一稳压管Q1、第二稳压管Q2、三极管Q3、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4、保护电阻R5以及第二滤波电容C3；所述三极管Q3的发射极用于连接至输入电源；所述第二稳压管Q2的正极与三极管Q3的基极相连，第二稳压管Q2的负极与三极管Q3的发射极相连；所述第一上拉电阻R1的一端与第二稳压管Q2的负极相连，另一端与第一稳压管Q1的负极相连；所述第一稳压管Q1的正极与地相连；所述第二上拉电阻R2的一端与第一稳压管Q1的负极相连，另一端与第二稳压管Q2的正极相连；所述第一滤波电容C1的两端连接在三极管Q3的发射极与地之间；所述第一分压电阻R3和第二分压电阻R4串联后连接在三极管Q3的集电极与地之间；所述保护电阻R5的一端连接在第一分压电阻R3与第二分压电阻R4的连接处，另一端与比较器的比较输入端相连；所述第二滤波电容C3的两端连接在三极管Q3的集电极与地之间；所述三极管Q3的集电极再与电子开关的输入端相连；所述单片机分别与比较器的输出端以及电子开关的控制端相连；所述电子开关的输出端用于连接至仪表电路；所述三极管Q3为PNP型三极管。
2.根据权利要求1所述的汽车仪表电路的保护电路，其特征在于：所述电子开关为PMOS管，所述PMOS管的S极与三极管Q3的集电极相连，所述PMOS管的D极用于连接至仪表电路，所述PMOS管的G极与单片机相连。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104821543A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-08-05 | 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 | 一种隔离dc/dc电源输入欠压或断电保电功能装置 |
| CN112803515A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-14 | 中天储能科技有限公司 | 保护电路及具有该保护电路的电池管理*** |
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2014
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