一种车载脉冲电压钳位电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种钳位电路，具体涉及一种车载脉冲电压钳位电路，属于控制电路技术领域。


背景技术：

2.本实用新型主要针车载ecu(如仪表，ivi导航，车载音频功放，车身控制器等)的5a波形电压钳位电路。近年随着客户要求ecu可以承受5a波形的需求应用越来越多，而客户的要求也越来越高成本要求越来越低，如
①
车载ecu在做pulse-5a波形功能满足a类标准，即所有功能保持正常。
②
要求做pulse-5a波形实验时，瞬态电流《5a，减小对汽车发电机和线束的损伤，目前常用音频模拟信号检测电路有在ecu的电源输入使用大功率33v的tvs管对电池电压进行钳位，当电池电压上升超过35v时，被tvs管钳位在35v。这种电路最简单，然而tvs 瞬间的电流达到104a，较高的钳位电压35v会导致ecu中电路检查到过压，从而功能关闭，如屏幕背光电路，过高的瞬态电流104a会使得整车线束和保险丝存在损坏的隐患，tvs瞬态功率400w瞬间释放高热量，无法适用于a类标准，低功耗，低电流的要求，
[0003]vinput
：＝87v v
out
：＝35v r6：＝0.5ω
[0004][0005]
p
tvs
：＝i
input
·vout
＝4
×
103w
[0006]
因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。


技术实现要素：

[0007]
本实用新型正是针对现有技术中存在的问题，提供一种车载脉冲电压钳位电路，该方案低功耗，低工作电流，成本低，方便调整钳位阈值电压。
[0008]
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下，车载脉冲电压钳位电路，所述钳位电路包括高功率nmosfet管m1、稳压二极管d4、三极管q1、q2以及稳压管d7，其中高功率 nmosfet管m1用于控制调整输出电压，d4稳压二极管负极连接m1的s极，正极连接m1的g 极，并通过r2连接到地，用于嵌位m1的栅极与源极之间的电压，保护gs极不会被高压击穿，三极管q2连接与m1的g极与s极之间，基极通过r5连接到q1的集电极，用于调整m1的 vgs电压，三极管q1集电极通过r5连接到q2的基极，发射极连接到d7稳压管的负极，基极连接通过r4连接到电路输出端。d7为稳压管负极连接到q1的发射极和d6的正极，正极连接到地，d6负极连接到三极管q1的基极。当输出电压高于d7稳压电压 q1的vbe时，q1 发射极正偏，发射极与集电极导通使得q2发射极正偏，q2发射极与集电极导通，m1 gs电压减小关闭ds使得输出电压降低。稳定输出电压在d7稳压管的稳压电压附近。
[0009]
作为本实用新型的一种改进，电阻r2连接在m1 pmosfet的g级与地之间，正常工作时 vgs电压《0,pmosfet处于导通状态。
[0010]
作为本实用新型的一种改进，d4是一个电压在15～16v之间的稳压管，用于钳位m1
的gs 极不会损坏。该技术方案输出电压可调整，可通过更换稳压管d7调整输出电压，满足后级负载的耐压要求；该方案使ecu满足pulse5波形实验时的a类要求，通过调整输出电压可使在 pulse5波形实验时，ecu也可以正常工作；该方案串联在后级负载中，属于一个稳压器，瞬态工作电流小0.571a，相比较于传统嵌位稳压器并联在负载电路中电流高达104a的瞬态电流，该方案电流小，可避免对电路损害，有效保护整车保险丝。
[0011]
按照功能划分三部分，该方案功能区别如下：正常状态下导通，r2,连接在m1 pmosfet 的g级与地之间，正常工作时vgs电压《0,pmosfet处于导通状态.d4是一个电压在15～16v 之间的稳压管，用于钳位m1的gs极不会损坏.当输入电压vinput电压小于稳压管d7的反向导通电压时，d7稳压二极管处于反向截至状态，d7二极管无电流，q1三极管截至状态，q2 三极管也处于截至状态.m1 ds极处于导通状态.r5 r4用于限制三极管基极电流.d5 d6二极管用于保护发射极与基极放置反向击穿。当vinput电压大于稳压管d7的反向导通电压时， d7将反向导通vd7，q1三极管工作在放大状态，从而控制q2三极管导通状态，调整vout输出电压，是vout电压钳位住，钳位电压等于d7的反向导通电压vd7。如需满足pulse5a实验的a类功能要求，只需更换d7稳压管，降低vout电压，使得ecu模块不会发生过压即可。
[0012]
相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：
[0013]
1)该技术方案输出电压可调整，可通过更换稳压管d7调整输出电压，满足后级负载的耐压要求。
[0014]
2)该方案使ecu满足pulse5a波形实验时的a类要求，通过调整输出电压可使在pulse5 波形实验时，ecu也可以正常工作。
[0015]
3)该方案串联在后级负载中，属于一个稳压器，瞬态工作电流小0.571a，相比较于传统嵌位稳压器并联在负载电路中电流高达104a的瞬态电流，该方案电流小，可避免对电路损害，有效保护整车保险丝。
附图说明
[0016]
图1为实用新型音频模拟信号检测触发电路在音响设备中示意图。
具体实施方式：
[0017]
为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
[0018]
实施例1：参见图1，一种车载脉冲电压钳位电路，所述钳位电路包括高功率nmosfet管m1、稳压二极管d4、三极管q1、q2以及稳压管d7，其中高功率nmosfet管m1用于控制调整输出电压，d4稳压二极管负极连接m1的s极，正极连接m1的g极，并通过r2连接到地，用于嵌位m1的栅极与源极之间的电压，保护gs极不会被高压击穿，三极管q2连接与m1的g 极与s极之间，基极通过r5连接到q1的c集电极，用于调整m1的vgs电压，三极管q1集电极通过r5连接到q2的基极，发射极连接到d7稳压管的负极，基极连接通过r4连接到电路输出端。d7为稳压管负极连接到q1的发射极和d6的正极，正极连接到地，d6负极连接到三极管q1的基极。当输出电压高于d7稳压电压 q1的vbe时，q1发射极正偏，发射极与集电极导通使得q2发射极正偏，q2发射极与集电极导通，m1 gs电压减小关闭ds使得输出电压降低。稳定输出电压在d7稳压管的稳压电压附近，电阻r2连接在m1 pmosfet的g级与地之间，正常工作时vgs电压《0,pmosfet处于导通状态，d4是一个电压在15～16v之间的稳压管，用于钳位m1的
gs极不会损坏。该技术方案输出电压可调整，可通过更换稳压管d7调整输出电压，满足后级负载的耐压要求；该方案使ecu满足pulse5波形实验时的a类要求，通过调整输出电压可使在pulse5波形实验时，ecu也可以正常工作；该方案串联在后级负载中，属于一个稳压器，瞬态工作电流小0.571a，相比较于传统嵌位稳压器并联在负载电路中电流高达104a的瞬态电流，该方案电流小，可避免对电路损害，有效保护整车保险丝。
[0019]
m1为高功率nmosfet管，用于控制调整输出电压，d4稳压二极管负极连接m1的s极，正极连接m1的g极，并通过r2连接到地，用于嵌位m1的栅极与源极之间的电压，保护gs极不会被高压击穿。q2三极管连接与m1的g极与s极之间，基极通过r5连接到q1的c集电极，用于调整m1的vgs电压。q1三级集电极通过r5连接到q2的基极，发射极连接到d7稳压管的负极，基极连接通过r4连接到电路输出端。d7为稳压管负极连接到q1的发射极和d6的正极，正极连接到地。d6负极连接到q1的基极。
[0020]
当输出电压高于d7稳压电压 q1的vbe时，q1发射极正偏，发射极与集电极导通使得q2发射极正偏，q2发射极与集电极导通，m1 gs电压减小关闭ds使得输出电压降低。稳定输出电压在d7稳压管的稳压电压附近。
[0021]
工作过程：
[0022]
按照功能划分三部分，该方案功能区别如下：
[0023]
正常状态下导通，r2,连接在m1 pmosfet的g级与地之间，正常工作时vgs电压《0,pmosfet 处于导通状态.d4是一个电压在15～16v之间的稳压管，用于钳位m1的gs极不会损坏. 当输入电压vinput电压小于稳压管d7的反向导通电压时，d7稳压二极管处于反向截至状态， d7二极管无电流，q1三极管截至状态，q2三极管也处于截至状态.m1 ds极处于导通状态.r5 r4用于限制三极管基极电流.d5 d6二极管用于保护发射极与基极放置反向击穿。
[0024]
当vinput电压大于稳压管d7的反向导通电压时，d7将反向导通vd7，q1三极管工作在放大状态，从而控制q2三极管导通状态，调整vout输出电压，是vout电压钳位住，钳位电压等于d7的反向导通电压vd7。如需满足pulse5a实验的a类功能要求，只需更换d7稳压管，降低vout电压，使得ecu模块不会发生过压即可一种车载iso7637 5a脉冲电压钳位电路”的输入连接电池电源输入。当发电机断开发生抛负载，即pulse-5a实验时时；输入电压会快速上升至87v，当输出电压vout上升至d7反向导通电压时，稳压管d7导通，q1进入放大装填，q1控制q2驱动mos管m1处于放大状态，控制输出电压vout使之钳位在vd7左右。
[0025]
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。