一种用于汽车启动电源的过流保护电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种用于汽车启动电源的过流保护电路及方法，过流保护电路包括放大电路、测量电阻和升压保护芯片U9；测量电阻包括电阻R18和Rx；测量电阻R18串接在汽车启动电源的前端供电回路中；测量电阻Rx串接在汽车启动电源的储能模块放电回路中；放大电路为2个，即第一放大电路和第二放大电路，分别用于测量2个测量电阻上的压降；放大电路与升压保护芯片U9的反馈端FB相接。该用于汽车启动电源的过流保护电路及方法采用运算放大器与升压保护芯片相结合，具有过流保护功能，安全性高。

Overcurrent protection circuit and method for automobile starting power supply

The invention discloses an overcurrent protection circuit and method of automobile starting power, over-current protection circuit comprises an amplifying circuit, measuring the resistance and boost protection chip U9; measuring resistance includes the resistance R18 and Rx; R18 measuring resistor connected in series front-end power automobile starting power circuit; measuring resistor Rx connected in series auto start power storage module in discharge circuit; the amplifying circuit is 2, namely the first amplifying circuit and the amplifying circuit second, were used to measure the resistance of the 2 resistor measurement; amplifying circuit and boost protection chip U9 feedback terminal connected with FB. The utility model relates to an overcurrent protection circuit and a method for an automobile starting power supply, wherein, an operational amplifier is combined with a boost protection chip, and the utility model has over-current protection function and high safety.

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽车启动电源的过流保护电路及方法
本专利技术特别涉及一种用于汽车启动电源的过流保护电路及方法。
技术介绍
汽车移动电源属于特种用途的移动电源，当使用外部电路为汽车启动电源的储能模块充电时，若电流过大，不但会造成电池和电路板的损坏，还容易造成电池的爆炸，因此，有必要设计一种用于汽车启动电源的过流保护电路及方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于汽车启动电源的过流保护电路及方法，该用于汽车启动电源的过流保护电路及方法采用运算放大器与升压保护芯片相结合，具有过流保护功能，安全性高。专利技术的技术解决方案如下：一种用于汽车启动电源的过流保护电路，包括放大电路、测量电阻和升压保护芯片U9；测量电阻包括电阻R18和Rx；Rx由R31和R32并联，Rx＝0.005欧姆；测量电阻R18串接在汽车启动电源的前端供电回路中；测量电阻Rx串接在汽车启动电源的储能模块放电回路中；放大电路为2个，即第一放大电路和第二放大电路，分别用于测量2个测量电阻上的压降；放大电路与升压保护芯片U9的反馈端FB相接。所述的前端供电回路为USB供电回路；测量电阻R18的第一端接地；测量电阻R18的第二端接USB充电接口J4的负端BAT1-。电阻Rx接在储能模块放电回路的负输出端SGND+与地SGND之间。第一放大电路中具有运算放大器U1-B；测量电阻R18的第一端经电阻R39接运算放大器U1-B的同相输入端；测量电阻R18的第二端经电阻R36接运算放大器U1-B的反相输入端；运算放大器U1-B的输出端与反相输入端之间跨接有电阻R40；运算放大器U1-B的输出端与升压保护芯片U9的反馈端FB相接。第二放大电路中具有运算放大器U1-A；测量电阻Rx的第一端经电阻R45接运算放大器U1-A的同相输入端；测量电阻Rx的第二端经电阻R47接运算放大器U1-A的反相输入端；运算放大器U1-A的输出端与反相输入端之间跨接有电阻R8；运算放大器U1-A的输出端与升压保护芯片U9的反馈端FB相接。第一放大电路的输出端通过二极管D20与升压保护芯片U9的反馈端FB相接；且反馈端FB接二极管D20的负极；第二放大电路的输出端通过二极管D9与升压保护芯片U9的反馈端FB相接；且反馈端FB接二极管D9的负极。运算放大器U1-A和U1-B的型号为LM258ADR。二极管D20和D9为BAT54HT1型二极管。电阻Rx为0.005欧姆。Rx由电阻R31和R32并联得到。电阻R18、R39、R36和R40的阻值分别为0.01欧姆、1K欧姆、1K欧姆和20K欧姆。一种用于汽车启动电源的过流保护方法，其特征在于，前述的用于汽车启动电源的过流保护电路，通过电阻R18以及第一放大电路测量USB充电接口的电流；通过阻Rx以及第而放大电路测量储能模块放电回路的电流值；再将测量值送入升压保护芯片U9的反馈端FB；由升压保护芯片实现过流保护。所述的储能模块为基于超级电容的储能模块；所述的储能模块包括多个串联的超级电容，超级电容的个数为2-10个。每一个超级电容并联有一个稳压支路，稳压支路由电阻和稳压管串联而成。电阻的阻值为1欧姆，稳压管的型号为MMSZS223BT1。相邻的超级电容的连接点处短接有一个插座，所述的插座为CON4P-600A型4引脚插座。充电输入接口为汽车电瓶取电接口、USB充电接口、干电池充电接口和汽车点烟器接口中的至少一种。所述的基于超级电容的汽车启动电源还包括LED驱动电路；LED驱动电路包括照明型LED灯(D15)、红色LED指示灯、绿色LED指示灯和开关器件(Q5)；照明型LED灯的正极经第一限流电阻接直流电源正极(5V-VDD)；照明型LED灯的负极经开关器件接地；开关器件的控制端经电阻R11接LED控制端口(CTL-LED)；红色LED指示灯和绿色LED指示灯的正极短接后经第二限流电阻(R53)接直流电源正极(5V-VDD)；红色LED指示灯和绿色LED指示灯的负极分别接红色LED灯控制端口(LED-R)和绿色LED灯控制端口(LED-G)。所述的开关器件为N-MOS管；N-MOS管的D极接照明型LED灯的负极；N-MOS管的S极接地(SGND)；N-MOS管的G极接电阻R11；N-MOS管的型号为2N7002K。所述的开关器件为NPN型的三极管；三极管的C极接照明型LED灯的负极；三极管的E极接地(SGND)；三极管的B极接电阻R11；红色LED指示灯和绿色LED指示灯采用双色LED灯(D4)；第一限流电阻为50欧姆，第二限流电阻(R53)为2.4K欧姆，电阻R11为1K欧姆；直流电源正极为3.3V。输出电路中具有继电器驱动电路，继电器驱动电路包括继电器和第一驱动模块；所述的第一驱动模块包括第一控制信号输入电路和2个N-MOS管Q9和Q13；第一控制信号输入电路包括串联的电阻R52和R19；电阻R52的第一端接控制信号CTL-START；电阻R52的第二端经电阻R19接地；2个N-MOS管Q9和Q13的G极均短接至电阻R52和R19的连接点；2个N-MOS管Q9和Q13的S极均接地；2个N-MOS管Q9和Q13的D极与储能电源的正极BAT+之间接有继电器的第一线圈。所述的基于超级电容的汽车启动电源还包括检测电路，检测电路包括温度检测支路、电源电压检测支路和A/D转换器；所述的A/D转换器为多通道A/D转换器；A/D转换器的输出端输出检测结果数据；温度检测支路中，热敏电阻RT1与电源电压(5V-VDD)相连，热敏电阻RT1与电阻R22串联，电阻R22接地；热敏电阻RT1与电阻R22的连接点(V07)接A/D转换器的第一模拟信号输入端口(AN1)；电源电压检测支路中，电源电压Vbout+经依次串接的电阻R66和R67接地；电阻R66和R67的连接点(V06)接A/D转换器的第二模拟信号输入端口(AN2)。检测电路包括开关检测支路；开关检测支路中，电源电压(5V-VDD)经依次串接的电阻R89、开关SW1和电阻R21接地；电阻R89和开关SW1的连接点(CLK)接A/D转换器的时钟信号端(CLK/P2.1)；主控电路采用SC8F2712型芯片；升压电路采用FP5139芯片。升压电路采用FP5139型集成芯片。干电池充电接口连接有干电池仓，干电池仓中能容纳3～5节1.5V的干电池。基于超级电容的汽车启动电源还包括与主控电路相连的反电压保护电路。3个控制端：CTL-CHG、CTL-INA和CTL-INB来自MCU的控制输出端，具体来说，电路工作原理如下：CTL-INA：高电平时，经过Q3，CTL-A得到低电平，导致Q14导通，外部电压直接经人电子对储能模块充电；此为充电的第一阶段；CTL-INB：高电平时，经过Q7后CTL-B得到低电平，从而Q8导通，外部电压接通U9；CTL-CHG：高电平时，经Q12后，在EN-19V得到低电平，U9d的CTL端电位被拉低，U9进入正常工作模式，输出恒压给储能模块充电。CTL-CHG高电平时，要求CTL-INA处于低电平，采用交替工作模式。有益效果：本专利技术的用于汽车启动电源的过流保护电路及方法，采用的运算放大器的电路为反相放大电路，放大倍数约为20倍；增加二极管D20起到防止电流倒灌的作用，即保障单向导通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车启动电源的过流保护电路，其特征在于，包括放大电路、测量电阻和升压保护芯片U9；测量电阻包括电阻R18和Rx；测量电阻R18串接在汽车启动电源的前端供电回路中；测量电阻Rx串接在汽车启动电源的储能模块放电回路中；放大电路为2个，即第一放大电路和第二放大电路，分别用于测量2个测量电阻上的压降；放大电路与升压保护芯片U9的反馈端FB相接。

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车启动电源的过流保护电路，其特征在于，包括放大电路、测量电阻和升压保护芯片U9；测量电阻包括电阻R18和Rx；测量电阻R18串接在汽车启动电源的前端供电回路中；测量电阻Rx串接在汽车启动电源的储能模块放电回路中；放大电路为2个，即第一放大电路和第二放大电路，分别用于测量2个测量电阻上的压降；放大电路与升压保护芯片U9的反馈端FB相接。2.根据权利要求1所述的用于汽车启动电源的过流保护电路，其特征在于，所述的前端供电回路为USB供电回路；测量电阻R18的第一端接地；测量电阻R18的第二端接USB充电接口J4的负端BAT1-。3.根据权利要求2所述的用于汽车启动电源的过流保护电路，其特征在于，电阻Rx接在储能模块放电回路的负输出端SGND+与地SGND之间。4.根据权利要求1所述的用于汽车启动电源的过流保护电路，其特征在于，第一放大电路中具有运算放大器U1-B；测量电阻R18的第一端经电阻R39接运算放大器U1-B的同相输入端；测量电阻R18的第二端经电阻R36接运算放大器U1-B的反相输入端；运算放大器U1-B的输出端与反相输入端之间跨接有电阻R40；运算放大器U1-B的输出端与升压保护芯片U9的反馈端FB相接。5.根据权利要求4所述的用于汽车启动电源的过流保护电路，其特征在于，第二放大电路中具有运算放大器U1-A；测量电阻Rx的第一端经电阻R45接运算放大器U1-A...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳开，
申请(专利权)人：湖南电将军新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43