CN209057188U - 一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路，包括依次连接的RC充电延迟电路、开关电路、三极管开关延迟电路和DC/DC电压模块；RC充电延迟电路包括第一电阻和第一电容，第一电阻第一端与第一电容第一端连接，第一电阻第二端与输入电压源连接；第一电容第二端接地；三极管开关延迟电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容和三极管；第四电阻第一端与分别与第五电阻第一端、第二电容第一端及三级管基极相连；第五电阻第二端、第二电容第二端及三极管发射极均接地，第六电阻第一端与三极管集电极相连。本实用新型的延迟开启保护电路能够获得较大电源开启延迟时间，不会对DC/DC模块产生纹波影响。

Description

一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路

技术领域

本实用新型涉及汽车电子控制器领域，特别是涉及一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路。

背景技术

汽车电子控制***是电动汽车的重要组成部分，由大量的传感器、电子控制器、驱动器和控制程序软件等部分组成，其中，传感器和汽车电子控制器，都要从电动汽车电源母线中获得电源(一般为12/24V)，再通过DC/DC 变换，得到传感器和电子控制器需要的电源(一般为5V)。

而当汽车电子控制器在带电状态下进行插拔时，由于电子控制器的电源插座和汽车电源插座进行机械接触，会在金属端子的连接处产生电火花；而电子控制器插座经过长时间的工作，由于车身震动出现松动，也容易产生电火花。电火花的能量大小和电源电压以及电源上的电容值有着密切的关系，并对金属端子的使用寿命和车身安全产生一定的影响。所以，需要一种电源电压延迟开启的保护电路，使得电子控制器在插到汽车电源插座上以后延迟一定的时间，再启动DC/DC模块。

目前使用的DC/DC电源模块延迟电路中仅通过一个RC延迟电路实现，如果想获得较大的电源延迟时间，就要提高RC延迟电路中的电容值或者电阻值，而如此会在DC/DC模块的电源输入端+Vin产生60-120Hz的纹波。同时，此纹波会导致DC/DC模块的ON/OFF端信号的不稳定，从而造成 DC/DC模块控制的不确定性。

并且如果RC延迟电路中的电容出现故障，那么会使得DC/DC模块一直处于开启状态，不能够实现DC/DC电源模块延迟开启的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可靠地能够获得较大电源开启延迟时间，同时不会对DC/DC模块的ON/OFF产生纹波影响的汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路，包括依次连接的RC 充电延迟电路，开关电路，三极管开关延迟电路和DC/DC电压模块；

所述RC充电延迟电路包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电阻的第二端与输入电压源连接；所述第一电容的第二端接地；

所述三极管开关延迟电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容和三极管；

其中，所述第四电阻的第一端与分别与所述第五电阻的第一端、所述第二电容的第一端及所述三极管的基极相连；所述第五电阻的第二端、所述第二电容的第二端及所述三极管的发射极均接地；所述第六电阻的第一端与所述三极管的集电极、所述DC/DC电压模块的ON/OFF引脚相连；所述第六电阻的第二端、所述DC/DC电压模块的电压输入引脚均与所述输入电压源相连。

优选的，所述开关电路为MOS管开关电路。

所述MOS管开关电路包括第二电阻、第三电阻、TVS管和MOS管；

其中，所述第二电阻的第一端分别与所述TVS管的第一端、所述第三电阻的第一端以及所述MOS管的栅极相连；

所述第二电阻的第二端、所述TVS管的第二端、所述MOS管的源极均与所述第一电阻的第一端相连；

所述MOS管的漏极与所述第四电阻的第二端相连；

所述第三电阻的第二端接地。

优选的，所述MOS管为P沟道功率管。

优选的，所述三极管为NPN型三极管。

优选的，所述第一电容、所述第二电容均为瓷介电容

所述汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路的总延迟时间为 T1+T2，其中，T1为所述RC充电延迟电路的延迟时间，T2为所述三极管开关延迟电路的延迟时间。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型中的汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路通过设置 RC充电延迟电路、MOS管开关电路以及三极管延迟电路，先由RC充电延迟电路进行延迟时间T1；再由三极管延迟电路进行延迟时间T2，整个电路的延迟保护时间为T1+T2，获得较大的电源开启延迟时间。

同时，如果RC充电延迟电路的电容出现故障，通过三极管开关延迟电路控制DC/DC模块的ON/OFF端，电路仍有T2的备份延迟开启时间，提升电路可靠性。

并且，三极管由截止到导通状态，能够将时间控制在微秒级别，不会产生波纹影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路图

附图说明：1-RC充电延迟电路；2-开关电路；3-三极管开关延迟电路； 4-DC/DC模块，R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻； R5-第五电阻；R6-第六电阻；C1-第一电容；C2-第二电容；Power-输入电压源；TVS1-TVS管；Q1-MOS管管；Q2-三极管；V1-第一电容的第一端电压； V2-MOS管漏极电压；V3-三极管基极电压；GND-接地。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种可靠地能够获得较大电源开启延迟时间，同时不会对DC/DC模块的ON/OFF产生纹波影响的汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路，包括依次连接的RC 充电延迟电路1，开关电路2，三极管开关延迟电路3和DC/DC电压模块4；

所述RC充电延迟电路1包括第一电阻R1和第一电容C1，所述第一电阻R1的第一端与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电阻R1的第二端与输入电压源Power连接；所述第一电容C1的第二端接地；

所述三极管开关延迟电路3包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻 R6、第二电容C2和三极管Q2；

其中，所述第四电阻R4的第一端与分别与所述第五电阻R5的第一端、所述第二电容C2的第一端及所述三极管Q2的基极相连；所述第五电阻R5 的第二端、所述第二电容C2的第二端及所述三极管Q2的发射极均接地；所述第六电阻R6的第一端与所述三极管Q2的集电极、所述DC/DC电压模块4的ON/OFF引脚相连；所述第六电阻R6的第二端、所述DC/DC电压模块4的电压输入引脚均与所述输入电压源Power相连。

所述开关电路2为MOS管开关电路。

所述MOS管开关电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、TVS管TVS1 和MOS管Q1；

其中，所述第二电阻R2的第一端分别与所述TVS管TVS1的第一端、所述第三电阻R3的第一端以及所述MOS管Q1的栅极相连；

所述第二电阻R2的第二端、所述TVS管TVS1的第二端、所述MOS 管Q1的源极均与所述第一电阻R1的第一端相连；

所述MOS管Q1的漏极与所述第四电阻R4的第二端相连；

所述第三电阻R3的第二端接地。

优选的，所述MOS管Q1为P沟道功率管。

优选的，所述三极管Q2为NPN型三极管。

第一电容C1、第二电容C2为瓷介电容。

如图1所示本实用新型的汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路图，当输入电压源Power作用在电路上的时候：电源Power通过第一电阻电阻R1向第一电容电容C1充电，第一电容C1的第一端电压V1持续升高，之后，再通过第二电阻R2和第三电阻R3进行分压。

MOS管Q1的栅源控制电压为Vgs＝V1*R2/(R2+R3)，其中R2为第二电阻的阻值，R3为第三电阻的阻值；充电时间常数为R1*C1，其中R1为第一电阻的阻值，C1为第一电容的电容值。

MOS管Q1的导通电压为Vth，此值一般为一个固定的范围， Vmin<Vth<Vmax，当MOS管Q1的栅源控制电压Vgs大于最小值Vmin时，MOS管Q1即可导通，此时MOS管Q1的漏极电压V2等于V1。RC充电延迟电路1完成延迟，记为T1。

当MOS管Q1导通后，电压V2通过第四电阻R4向第二电容C2进行充电。当第五电阻R5第一端的电压V3等于0.7V时，三极管Q2导通，此时三极管Q2的Vce＝0V，DC/DC模块4开启。三极管开关延迟电路3完成延迟，记为T2。

则整个电路的充电时间为T1+T2。

其中，TVS管TVS1保护MOS管Q1的栅源电压在安全的工作范围之内。

第五电阻R5是三极管Q2基极对地电阻，保证三极管Q2可靠的截止。

第六电阻R6是三极管Q2的集电极电阻。

当第一电容C1出现故障，比如断路的时候，电源电压通过第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3同样能够使MOS管Q1导通，再经过三极管开关延迟电路3进行T2时间的延迟，使DC/DC模块4开启工作。即T2是第一电容C1出现故障后的备份延迟时间，确保电路安全可靠的工作。并且，由三极管开关延迟电路3控制DC/DC模块4的ON/OFF端，由截止到导通状态，时间可以控制在微秒级别，同时，整个工作过程都是开关电路，没有纹波的产生，避免DC/DC模块4受到波纹的影响。

本实用新型的汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路结构简单，低成本，可靠性高，能够获得较大的电源开启时间，同时不会对DC/DC模块 4的ON/OFF产生纹波影响；

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路，其特征在于，包括依次连接的RC充电延迟电路、开关电路、三极管开关延迟电路和DC/DC电压模块；

所述RC充电延迟电路包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电阻的第二端与输入电压源连接；所述第一电容的第二端接地；

所述三极管开关延迟电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容和三极管；

其中，所述第四电阻的第一端与分别与所述第五电阻的第一端、所述第二电容的第一端及所述三极管的基极相连；所述第五电阻的第二端、所述第二电容的第二端及所述三极管的发射极均接地；所述第六电阻的第一端与所述三极管的集电极、所述DC/DC电压模块的ON/OFF引脚相连；所述第六电阻的第二端、所述DC/DC电压模块的电压输入引脚均与所述输入电压源相连。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路，其特征在于，所述开关电路为MOS管开关电路。

3.根据权利要求2所述的一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路，其特征在于，

所述MOS管开关电路包括第二电阻、第三电阻、TVS管和MOS管；

其中，所述第二电阻的第一端分别与所述TVS管的第一端、所述第三电阻的第一端以及所述MOS管的栅极相连；

所述第二电阻的第二端、所述TVS管的第二端、所述MOS管的源极均与所述第一电阻的第一端相连；

所述MOS管的漏极与所述第四电阻的第二端相连；

所述第三电阻的第二端接地。

4.根据权利要求3所述的一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路，其特征在于，所述MOS管为P沟道功率管。

5.根据权利要求1所述的一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。

6.根据权利要求1所述的一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路，其特征在于，所述第一电容、所述第二电容均为瓷介电容。

7.根据权利要求1所述的一种汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路，其特征在于，

所述汽车电子控制器电源电压延迟开启保护电路的总延迟时间为T1+T2，其中，T1为所述RC充电延迟电路的延迟时间，T2为所述三极管开关延迟电路的延迟时间。