CN206323170U - 一种用于车载终端的智能供电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于车载终端的智能供电电路，主要使用一个模拟比较器和一个或门，配合简单的***电路元器件组成。当蓄电池电压低于已设置的低压阈值时，其它唤醒信号或电源信号无效；当蓄电池电压高于已设置的低压阈值时，ACC信号、RTC唤醒信号和MCU锁定电源输出控制信号中的任意一个信号触发即可为终端供电唤醒，三种信号全部失效时，则切断对终端的供电。本实用新型可真正避免汽车长时间停驶，车载终端设备将蓄电池电量耗尽，致使汽车无法启动以及损坏蓄电池的不良后果；电路简单易用，降低整个车载终端设备的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能供电领域，尤其涉及一种用于车载终端的智能供电电路。
背景技术
由于车载终端类设备一般依靠汽车蓄电池供电，而蓄电池容量有限，在汽车熄火后，汽车发电机停止发电及向蓄电池充电，此时要求车载终端设备功耗越低越好，并且在汽车停驶时具备休眠功能，避免汽车长时间停驶将蓄电池电量耗尽，致使汽车无法启动及损坏蓄电池的不良后果，但实际上车载终端设备功耗的降低不是简单能做到的，需要很多技术条件的满足。现有车载终端设备的智能供电电路通过对汽车设备电源(即ACC)、实时时钟唤醒信号(即RTC)和终端内部MCU锁定电源输出控制信号三种信号的判断来实现终端设备的唤醒和电源切断，此三种信号只要有一种信号触发，即可实现对终端工作电路的供电，三种信号全部失效时，则切断对终端的供电。
现有车载终端设备智能供电电路的缺点有：当蓄电池电压下降至已设置的低压阈值以下时，RTC依旧能够唤醒终端设备工作消耗蓄电池电量，并不能完全避免蓄电池电量耗尽的结局；只要汽车接通ACC，终端设备就会一直供电工作，而不管汽车是否发动，发电机是否在为蓄电池充电，直至蓄电池电量耗尽为止。
上述技术缺点的根本原因，就是现有车载终端设备的智能供电电路不能以蓄电池的电压值作为最优先判断是否能够为终端供电的依据
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，就是对现有智能供电电路做出改进，以蓄电池电压值作为最优先判断能否为终端供电的依据，在蓄电池电压下降至已设置的低压阈值以下时,不再对终端设备供电唤醒，从而有效避免蓄电池电量耗尽带来的损害。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下方案：
一种用于车载终端的智能供电电路，包括蓄电池电压比较电路和触发信号处理电路；所述蓄电池电压比较电路包括模拟比较器U1A，阈值输入电压REF5V和蓄电池电压BATTERY分别经分压电路和滤波电路后接入所述模拟比较器U1A；所述触发信号处理电路包括或门U2，多路触发信号经各自信号接收电路后接入所述或门U2；所述或门U2输出信号串联隔离电阻R3后与所述模拟比较器输出信号合并为一路信号，所述合并后的一路信号与电压模块电连接。
所述多路触发信号包括ACC信号、RTC唤醒信号和MCU控制信号；所述ACC信号接收电路为分压电路和滤波电路；所述RTC唤醒型号为低电平有效信号，所述RTC唤醒信号接收电路为逻辑翻转电路。
所述分压电路为两个电阻串联分压，所述滤波电路为电容滤波。
所述模拟比较器U1A型号为LM293。
所述或门U2为双2路输入正向或门。
所述双2路输入正向或门型号为SN74LVC2G32。
所述翻转电路包括一个三极管和上拉电阻R6。
所述三极管型号为MMBT3904。
所述阈值输入电压REF5V为一高精度的电压值为DC5.00V的基准电压。
本实用新型的有益效果是可真正避免汽车长时间停驶，车载终端设备将蓄电池电量耗尽，致使汽车无法启动及损坏蓄电池的不良后果；电路简单易用，降低整个车载终端设备的成本。
附图说明
图1为本实用新型智能供电电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型具体实施例做出详细说明。
如图1所示为本实用新型车载终端智能供电电路图，主要有蓄电池电压比较电路和触发信号处理电路组成。
蓄电池电压比较电路连接关系为：阈值输入电压REF5V连接电阻R1，再串联电容C2与电阻R2的并联电路，串联节点输入到比较器U1A的-极，U1A型号选用LM293，容阻并联电路另一端接地。蓄电池电压BATTERY连接与阈值输入电压REF5V相同构造的电路后输入到比较器U1A的+极。比较器U1A第4pin接地，第8pin接设备驱动电压VDD，VDD与地之间连接电容C1起滤波作用。
触发信号处理电路主要由双2路输入正向或门U2和各路触发信号接收电路组成。U2型号选用SN74LVC2G32。RTC信号输入到三极管Q1的基极，Q1的集电极连接电阻R6后接VDD，同时集电极连接到U2第1pin，Q1发射级接地。三极管Q1型号选用MMBT3904。ACC信号连接电阻R7后再串联一个容阻并联电路(电阻R7和电容C5的并联电路)后接地，串联节点输入正向或门U2的第2pin。MCU控制信号直接输入到U2的第5pin。U2第8pin接VDD，VDD接电容C4后接地；U2的第4pin接地，第6和7pin连接。RTC、ACC和MCU控制信号经正向或门U2处理后由U2的第3pin输出并经电阻R3后与比较器U1A输出端合并，合并后信号输送给Power Module的Enable端。
本供电电路以蓄电池电压值作为最优先判断能否为终端供电的依据，在蓄电池电压下降至已设置的低压阈值以下时,不再对终端设备供电唤醒，从而有效避免蓄电池电量耗尽带来的损害；在蓄电池电压高于设置的低压阈值时，ACC信号、RTC唤醒信号和MCU控制信号中的任意一个信号触发即可唤醒为终端供电，三种信号全部失效时，则切断对终端的供电。
ACC信号、RTC唤醒信号和MCU控制信号的解释为：
1.ACC信号(即汽车设备电源信号)：当汽车钥匙转到ACC档位时，将汽车蓄电池电源接通至ACC，实现车上一些用电设备的供电，如点烟器、换气扇、灯光等；
2.RTC唤醒信号(即实时时钟唤醒信号)：终端在汽车停驶休眠期间，每经过一个已设定的周期，RTC就会输出一个休眠周期完成的定时信号，将终端供电唤醒完成某些定时的周期性工作，当工作完成后终端断电继续进入休眠状态；
3.MCU控制信号(即终端内部MCU锁定电源输出控制信号)：终端唤醒后，其内部MCU向智能供电电路发出锁定电源输出控制信号，使供电电路保持为终端供电，再向RTC发出清除唤醒信号命令；当终端工作完成后，MCU清除此锁定电源输出控制信号，终端断电进入休眠状态。
U1A为模拟比较器，型号选用LM293，此供电电路只使用了LM293的其中一个比较器，其作用是将其+、-两端输入电压信号进行比较，当+端输入电压大于-端时无输出，当+端输入电压小于-端时输出低电平；U1A用于将蓄电池电压与一基准电压进行比较，判断蓄电池电压是否高于已设置的低压阈值；其中，标号BATTERY为蓄电池电压，标号REF5V为一高精度的电压值为DC5.00V的基准电压；电阻R1、R2、R4、R5分别为REF5V和BATTERY的分压电阻，用于调制适当的比较电压值选用型号分别为10K、15K、20K、10K，精度均为1％；C2、C3分别为REF5V和BATTERY的滤波电容，起到稳定输入电压信号的作用，型号均为105/16V；C1为U1A的滤波电容，型号为104/50V；通过公式UBATTERY*R4/(R4+R5)<UREF5V*R1/(R1+R2)计算可知，当蓄电池电压小于DC9V时，U1A输出低电平，即判定蓄电池电压低于已设置的低压阈值。
U2为双2路输入正向或门，型号选用SN74LVC2G32，其作用是其各路输入信号只要有一路为高电平，其输出信号即为高电平；此处U2将ACC信号、RTC唤醒信号和MCU锁定电源输出控制信号三个输入信号合成为一个输出信号，即只要这三个信号有一个输出高电平，U2即输出高电平；C4为U2的滤波电容，型号为104/50V。
标号ACC_SIGNAL为ACC信号，由于ACC信号电压即为蓄电池电压，为适应U2的或门输入电压，需要对其信号分压，电阻R7、R8即为其分压电阻，型号分别为20K和10K；C5为ACC_SIGNAL的滤波电容，型号为105/16V；假设ACC_SIGNAL电压范围为DC8～14V，则经电阻R7、R8分压后的输出电压为DC2.67～4.67V，适用于SN74LVC2G32。
标号RCT_INT为RTC唤醒信号，由于RTC输出信号为低电平有效(即唤醒时输出低电平，平时输出高电平)，所以在输入至U2前需要使用一个NPN三极管对其信号电平进行逻辑翻转，Q1即为此作用三极管，选用型号MMBT3904，R6为信号上拉电阻，型号10K。
标号MCU_CTRL为MCU锁定电源输出控制信号，直接输入至U2的或门输入；标号WAKEUP为此智能供电电路的最终电源控制输出，连接至终端供电模块电路的使能端；标号VDD和GND分别为此智能供电电路的工作电源正负，一般选用DC5V供电即可，额定供电电流1.5mA。
电阻R3起到隔离U1A和U2输出信号的作用，当U1A无输出(即蓄电池电压高于已设置的低压阈值)时，ACC信号、RTC唤醒信号和MCU锁定电源输出控制信号只要有一个有效，WAKEUP即可输出高电平，使能终端供电模块电路；当U1A输出低电平(即蓄电池电压低于已设置的低压阈值)时，则不论其它信号为何种状态，WAKEUP也都为低电平，终端无供电。
本实用新型的有益效果是：可真正避免汽车长时间停驶，车载终端设备将蓄电池电量耗尽，致使汽车无法启动及损坏蓄电池的不良后果；电路简单易用，降低整个车载终端设备的成本。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化、改进或组合等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种用于车载终端的智能供电电路，其特征在于：包括蓄电池电压比较电路和触发信号处理电路；所述蓄电池电压比较电路包括模拟比较器U1A，阈值输入电压REF5V和蓄电池电压BATTERY分别经分压电路和滤波电路后接入所述模拟比较器U1A；所述触发信号处理电路包括或门U2，多路触发信号经各自信号接收电路后接入所述或门U2；所述或门U2输出信号串联隔离电阻R3后与所述模拟比较器输出信号合并为一路信号，所述合并后的一路信号与电压模块电连接。
2.根据权利要求1所述供电电路，其特征在于：所述多路触发信号包括ACC信号、RTC唤醒信号和MCU控制信号；所述ACC信号接收电路为分压电路和滤波电路；所述RTC唤醒型号为低电平有效信号，所述RTC唤醒信号接收电路为逻辑翻转电路。
3.根据权利要求1或2所述供电电路，其特征在于：所述分压电路为两个电阻串联分压，所述滤波电路为电容滤波。
4.根据权利要求1所述供电电路，其特征在于：所述模拟比较器U1A型号为LM293。
5.根据权利要求1所述供电电路，其特征在于：所述或门U2为双2路输入正向或门。
6.根据权利要求5所述供电电路，其特征在于：所述双2路输入正向或门型号为SN74LVC2G32。
7.根据权利要求2所述供电电路，其特征在于：所述翻转电路包括一个三极管和上拉电阻R6。
8.根据权利要求7所述供电电路，其特征在于：所述三极管型号为MMBT3904。
9.根据权利要求1所述供电电路，其特征在于：所述阈值输入电压REF5V为一高精度的电压值为DC5.00V的基准电压。
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