CN210258300U - 车辆的电子设备的输入保护电路及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车辆的电子设备的输入保护电路及车辆。其中，车辆的电子设备的输入保护电路，包括：第一脉冲抑制电路，所述第一脉冲抑制电路的一端与电源相连且另一端接地，以抑制脉冲干扰；共模信号滤波电路，所述共模信号滤波电路的第一端与所述第一脉冲抑制电路相连，以滤波共模信号；第一电源输入电路，所述第一电源输入电路与所述共模信号滤波电路相连，以输出电源信号。本申请的车辆的电子设备的输入保护电路可以提升电子设备的抗脉冲干扰、抗静电、抗共模信号干扰等，从而使电子设备具有高的安全性和可靠性。

Description

车辆的电子设备的输入保护电路及车辆

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆的电子设备的输入保护电路及车辆。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，各类电气、电子和信息设备在汽车上应用越来越多，以此来提升车辆的智能性和科技感。例如：电子设备广泛应用于汽车发动机控制***、自动变速***、制动***、调节***以及行驶***中，对汽车的安全性、可靠性、舒适性起着决定性作用。

但是，随着汽车电气设备数量和种类的不断增加，工作频率的不断提高，汽车内的电磁环境日益复杂，即：电磁干扰越来越多。同时，汽车上的电子设备和器件，特别是半导体逻辑器件对电磁干扰又十分敏感，有时会在车辆内部电子设备之间产生相互的干扰。当电磁干扰发生时，容易导致受干扰的敏感电子设备功能发生降级，严重时，甚至会导致其功能失效，进而，影响汽车的可靠性和安全性。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种车辆的电子设备的输入保护电路。该车辆的电子设备的输入保护电路可以提升电子设备的抗脉冲干扰、抗静电、抗共模信号干扰等，从而使电子设备具有高的安全性和可靠性。

本方申请的第二个目的在于提出一种车辆的电子设备的输入保护电路。

本申请的第三个目的在于提出一种车辆。

为了实现上述目的，本申请的第一方面公开了一种车辆的电子设备的输入保护电路，包括：第一脉冲抑制电路，所述第一脉冲抑制电路的一端与电源相连且另一端接地，以抑制脉冲干扰；共模信号滤波电路，所述共模信号滤波电路的第一端与所述第一脉冲抑制电路相连，以滤波共模信号；第一电源输入电路，所述第一电源输入电路与所述共模信号滤波电路相连，以输出电源信号。

根据本申请的车辆的电子设备的输入保护电路，可以提升电子设备的抗脉冲干扰、抗静电、抗共模信号干扰等，从而使电子设备具有高的安全性和可靠性。

进一步地，所述第一脉冲抑制电路包括：第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管，所述第一瞬态抑制二极管的一端与所述电源相连且另一端与所述第二瞬态抑制二极管的一端相连，所述第二瞬态抑制二极管的另一端接地。

进一步地，所述第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管均为双向瞬态抑制二极管。

进一步地，所述共模信号滤波电路包括：第一电容和第二电容，所述第一电容的一端与所述第一脉冲抑制电路的一端相连且另一端与所述第二电容的一端相连，所述第二电容的另一端接地；电感组件，所述电感组件的第一端与所述第一电容的一端相连且第二端和第三端接地；第三电容和第四电容，所述第三电容的一端与所述电感组件的第四端相连并且另一端与所述第四电容的一端相连，所述第四电容的另一端接地。

进一步地，还包括：第一防反接二极管，所述第一防反接二极管设置在所述第一脉冲抑制电路和所述共模信号滤波电路之间，所述第一防反接二极管的阳极与所述第一脉冲抑制电路相连，所述第一防反接二极管的阴极与所述共模信号滤波电路相连。

进一步地，还包括：第一差模滤波电路，所述第一差模滤波电路设置在所述共模信号滤波电路和所述第一电源输入电路之间，以滤波差模信号。

进一步地，所述第一差模滤波电路包括：第五电容，所述第五电容的一端与所述共模信号滤波电路相连且另一端接地；与所述第五电容并联的第六电容；电感，所述电感设置在所述第五电容和所述第六电容之间。

本申请的第二方面公开了一种车辆的电子设备的输入保护电路，所述电子设备具有接地端，所述接地端与车身地相连，所述输入保护电路包括：第二脉冲抑制电路，所述第二脉冲抑制电路的一端与电源相连且另一端接地，以抑制脉冲干扰；第二差模滤波电路，所述第二差模滤波电路的一端与所述第二脉冲抑制电路相连，以滤波差模信号；第二电源输入电路，所述第二电源输入电路与所述第二脉冲抑制电路相连，以输出电源信号。

根据本申请实施例的车辆的电子设备的输入保护电路，可以提升电子设备的抗脉冲干扰、抗静电、抗差模信号干扰等，从而使电子设备具有高的安全性和可靠性。

进一步地，还包括：第二防反接二极管，所述第二防反接二极管设置在所述第二脉冲抑制电路和所述第二差模滤波电路之间，所述第二防反接二极管的阳极与所述第二脉冲抑制电路相连，所述第二防反接二极管的阴极与所述第二差模滤波电路相连。

本申请的第三方面公开了一种车辆，包括：根据上述的第一方面所述的车辆的电子设备的输入保护电路；或者，根据上述的第二方面所述的车辆的电子设备的输入保护电路。该车辆具有可靠性和安全性高的优点。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述的或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一个实施例的车辆的电子设备的输入保护电路的示意图；

图2是本申请另一个实施例的车辆的电子设备的输入保护电路的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

以下结合附图描述根据本申请实施例所述的车辆的电子设备的输入保护电路及车辆。

图1是根据本申请一个实施例的车辆的电子设备的输入保护电路的示意图。如图1所示，根据本申请一个实施例的车辆的电子设备的输入保护电路100，包括：第一脉冲抑制电路110、共模信号滤波电路120和第一电源输入电路130。

其中，第一脉冲抑制电路110的一端与电源(如12V电池的正极)相连且第一脉冲抑制电路110的另一端接地(GND)，以抑制脉冲干扰。共模信号滤波电路120的第一端与第一脉冲抑制电路110相连，以滤波共模信号。第一电源输入电路130与共模信号滤波电路120相连，以输出电源信号。

如图1所示，第一脉冲抑制电路110包括：第一瞬态抑制二极管TVS1 (TransientVoltage Suppressor)和第二瞬态抑制二极管TVS2，其中，第一瞬态抑制二极管TVS1的一端与电源相连且另一端与第二瞬态抑制二极管TVS2的一端相连，第二瞬态抑制二极管TVS2的另一端接地。

在具体示例中，第一瞬态抑制二极管TVS1和第二瞬态抑制二极管TVS2 均为双向瞬态抑制二极管。

第一瞬态抑制二极管TVS1和第二瞬态抑制二极管TVS2能够在纳秒级别的时间上吸收瞬态脉冲，对于静电，7637pulse等高能量脉冲，两极间的高阻抗变为低阻抗，可以吸收高达数千瓦的浪涌、脉冲功率等，从而可以使后端电路的电压钳位在一定范围上。

需要说明的是，第一瞬态抑制二极管TVS1和第二瞬态抑制二极管TVS2 的选型需要参考电压钳位的范围，且需要根据脉冲能量、脉冲峰值功率、最大电流等选择合适的瞬态抑制二极管。

再次结合图1，共模信号滤波电路120包括：第一电容C1、第二电容C2、电感组件L1、第三电容C3和第四电容C4。其中，第一电容C1的一端与第一脉冲抑制电路110的一端相连且另一端与第二电容C2的一端相连，第二电容 C2的另一端接地。电感组件L1的第一端与第一电容C1的一端相连且第二端和第三端接地。第三电容C3的一端与电感组件L1的第四端相连并且另一端与第四电容C4的一端相连，第四电容C4的另一端接地。

也就是说，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4及电感组件L1组成一级π型共模滤波器，对共模信号具有很强的滤波作用，即：滤除共模信号干扰。

其中，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4及电感组件L1的选择需要根据共模干扰大小，标准噪声限值要求，选择合适的共模***损耗滤波器。一般的第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容 C4需要并联不同数量级的电容，从而减小电容寄生参数对滤波器的影响。

如图1所示，第一电源输入电路130包括电容Cin，即：电容Cin为电源电压转换器输入电路，后接电压转换芯片，电容Cin应该靠近电源转换器，且容值应根据电压转换器确定。

需要说明的是，上述的车辆的电子设备的输入保护电路可以有效提升对于外壳不接车身地的车辆的电子设备的可靠性。

根据本申请实施例的车辆的电子设备的输入保护电路，可以提升电子设备的抗脉冲干扰、抗静电、抗共模信号干扰等，从而使电子设备具有高的安全性和可靠性。

进一步地，如图1所示，本申请实施例的电子设备的输入保护电路100，还包括：第一防反接二极管140，其中，第一防反接二极管140设置在第一脉冲抑制电路110和共模信号滤波电路120之间，第一防反接二极管140的阳极与第一脉冲抑制电路110相连，第一防反接二极管140的阴极与共模信号滤波 120电路相连。从而，对于正向电源可以使电流通过，对于反向电流不可通过，达到防反接的保护作用，进一步提升电子设备的安全性和可靠性。

需要说明的是，第一防反接二极管140的选型需要根据正向电流，反向耐压等选择合适的二极管。

进一步地，本申请的实施例的电子设备的输入保护电路100还可包括：第一差模滤波电路150。其中，第一差模滤波电路150设置在共模信号滤波电路120和第一电源输入电路130之间，以滤波差模信号。

如图1所示，在具体示例中，第一差模滤波电路150包括：第五电容C5、第六电容C6和电感L3。其中，第五电容C5的一端与共模信号滤波电路120 相连且另一端接地；第六电容C6与第五电容C5并联；电感L3设置在第五电容C5和第六电容C6之间。

即：第五电容C5、第六电容C6和电感L3组成一级π型差模滤波器，对差模信号具有很强的滤波作用。滤除差模信号干扰，从而可进一步提升电子设备的安全性和可靠性。

需要说明的是，第五电容C5、第六电容C6和电感L3的选择需要根据差模干扰大小，标准噪声限值要求，选择合适的共模***损耗滤波器。一般而言，第五电容C5、第六电容C6需要并联不同数量级的电容，以减小电容寄生参数对滤波器的影响。

图2是根据本申请另一个实施例的车辆的电子设备的输入保护电路，其中，电子设备具有接地端，接地端与车身地相连，即：对于外壳接车身地的电子设备而言，输入保护电路包括：第二脉冲抑制电路210、第二差模滤波电路220 和第二电源输入电路230。

其中，第二脉冲抑制电路210的一端与电源(如12V电池的正极)相连且另一端接地(GND)，以抑制脉冲干扰。第二差模滤波电路220的一端与第二脉冲抑制电路210相连，以滤波差模信号。第二电源输入电路230与第二脉冲抑制电路220相连，以输出电源信号。

结合图2所示，第二脉冲抑制电路210包括第三瞬态抑制二极管TVS3，在具体示例中，第三瞬态抑制二极管TVS3为双向瞬态抑制二极管，能够在纳秒级别的时间上吸收瞬态脉冲，对于静电，7637pulse等高能量脉冲两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌或者脉冲功率，使后端电路钳位在一定范围。

其中，第三瞬态抑制二极管TVS3的选型需要考虑电压钳位的范围，且需要根据脉冲能量、脉冲峰值功率、最大电流等选择合适的瞬态抑制二极管。

第一差模滤波电路150设置在共模信号滤波电路120和第一电源输入电路 130之间，以滤波差模信号。

如图2所示，在具体示例中，第二差模滤波电路220包括：第七电容C7、第八电容C8和电感L2。即：第七电容C7、第八电容C8和电感L2组成一级π型差模滤波器，对差模信号具有很强的滤波作用。滤除差模信号干扰，从而可进一步提升电子设备的安全性和可靠性。

需要说明的是，第七电容C7、第八电容C8和电感L2的选择需要根据差模干扰大小，标准噪声限值要求，选择合适的共模***损耗滤波器。一般而言，第七电容C7、第八电容C8需要并联不同数量级的电容，以减小电容寄生参数对滤波器的影响。

由于电子设备的外壳和车身地有良好的接地连接，因此，对于电子设备经过电源串到外的噪声，共模信号会被转化为差模信号，同样地，对于经电源注入的干扰，比如大电流注入，共模干扰会在经过良好的车身地后转换为差模干扰，因此，在本输入前端设计为差模滤波器。

根据本申请实施例的车辆的电子设备的输入保护电路，可以提升电子设备的抗脉冲干扰、抗静电、抗差模信号干扰等，从而使电子设备具有高的安全性和可靠性。

如图2所示，电子设备的输入保护电路，还可包括：第二防反接二极管240，第二防反接二极管240设置在第二脉冲抑制电路210和第二差模滤波电路220 之间，第二防反接二极管240的阳极与第二脉冲抑制电路210相连，第二防反接二极管240的阴极与第二差模滤波电路220相连。从而，对于正向电源可以使电流通过，对于反向电流不可通过，达到防反接的保护作用，进一步提升电子设备的安全性和可靠性。

本申请的实施例公开了一种车辆，其特征在于，包括：根据上述第一方面的实施例所述的车辆的电子设备的输入保护电路，或者，根据上述的第二方面的实施例所述的车辆的电子设备的输入保护电路。该车辆具有可靠性和安全性高的优点。

另外，根据本申请实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知，此处不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆的电子设备的输入保护电路，其特征在于，包括：

第一脉冲抑制电路，所述第一脉冲抑制电路的一端与电源相连且另一端接地，以抑制脉冲干扰；

共模信号滤波电路，所述共模信号滤波电路的第一端与所述第一脉冲抑制电路相连，以滤波共模信号；

第一电源输入电路，所述第一电源输入电路与所述共模信号滤波电路相连，以输出电源信号。

2.根据权利要求1所述的车辆的电子设备的输入保护电路，其特征在于，所述第一脉冲抑制电路包括：

第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管，所述第一瞬态抑制二极管的一端与所述电源相连且另一端与所述第二瞬态抑制二极管的一端相连，所述第二瞬态抑制二极管的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的车辆的电子设备的输入保护电路，其特征在于，所述第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管均为双向瞬态抑制二极管。

4.根据权利要求1-3任一项所述的车辆的电子设备的输入保护电路，其特征在于，所述共模信号滤波电路包括：

第一电容和第二电容，所述第一电容的一端与所述第一脉冲抑制电路的一端相连且另一端与所述第二电容的一端相连，所述第二电容的另一端接地；

电感组件，所述电感组件的第一端与所述第一电容的一端相连且第二端和第三端接地；

第三电容和第四电容，所述第三电容的一端与所述电感组件的第四端相连并且另一端与所述第四电容的一端相连，所述第四电容的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的车辆的电子设备的输入保护电路，其特征在于，还包括：

第一防反接二极管，所述第一防反接二极管设置在所述第一脉冲抑制电路和所述共模信号滤波电路之间，所述第一防反接二极管的阳极与所述第一脉冲抑制电路相连，所述第一防反接二极管的阴极与所述共模信号滤波电路相连。

6.根据权利要求1所述的车辆的电子设备的输入保护电路，其特征在于，还包括：

第一差模滤波电路，所述第一差模滤波电路设置在所述共模信号滤波电路和所述第一电源输入电路之间，以滤波差模信号。

7.根据权利要求6所述的车辆的电子设备的输入保护电路，其特征在于，所述第一差模滤波电路包括：

第五电容，所述第五电容的一端与所述共模信号滤波电路相连且另一端接地；

与所述第五电容并联的第六电容；

电感，所述电感设置在所述第五电容和所述第六电容之间。

8.一种车辆的电子设备的输入保护电路，其特征在于，所述电子设备具有接地端，所述接地端与车身地相连，所述输入保护电路包括：

第二脉冲抑制电路，所述第二脉冲抑制电路的一端与电源相连且另一端接地，以抑制脉冲干扰；

第二差模滤波电路，所述第二差模滤波电路的一端与所述第二脉冲抑制电路相连，以滤波差模信号；

第二电源输入电路，所述第二电源输入电路与所述第二脉冲抑制电路相连，以输出电源信号。

9.根据权利要求8所述的车辆的电子设备的输入保护电路，其特征在于，还包括：

第二防反接二极管，所述第二防反接二极管设置在所述第二脉冲抑制电路和所述第二差模滤波电路之间，所述第二防反接二极管的阳极与所述第二脉冲抑制电路相连，所述第二防反接二极管的阴极与所述第二差模滤波电路相连。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

根据权利要求1-7任一项所述的车辆的电子设备的输入保护电路；或者，

根据权利要求8或9所述的车辆的电子设备的输入保护电路。

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