一种车载设备系统断电保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车载设备系统断电保护装置，该装置与汽车电瓶输入连接，汽车电瓶输入连接到降压模块的输入，开关防倒灌模块的输出、汽车电源输入分别连接到电压比较模块的输入，降压模块的输出、电压比较模块的输出分别连接到开关防倒灌模块的输入，开关防倒灌模块的输出连接到充电模块的输入，充电模块的输出、均压模块的输出分别连接到超级电容模块的输入，超级电容模块的输出连接到放电隔离模块的输入，开关防倒灌模块的输出、放电隔离模块的输出连接到MCU模块的第一输入端，电压比较模块的输出连接到MCU模块的第二输入端。采用该装置后，不仅保证了断电时系统能正常运行并正常关机，而且成本低，节省硬件资源。

Power-off protection device for vehicle mounted equipment system

The invention discloses a power-off protection system of vehicle equipment, the device with the car battery connected car battery input connected to step-down module input, output and input power auto switch anti intrusion module are respectively connected to the input voltage comparison module, output voltage, output module are respectively connected to the switch module the backflow prevention switch input module, output module of the intrusion charging module is connected to the input and output of the output voltage, the charging module module are respectively connected to the input module of super capacitor, super power output capacitance module is connected to the discharge isolation module input, output module, switch the backflow discharge isolation module output connected to the first input terminal of the MCU module, the output voltage of the module is connected to the second input terminal MCU module. After adopting the device, the system not only ensures the normal operation of the system when the power is cut off, but also shuts down normally, and the cost is low, and the hardware resource is saved.

【技术实现步骤摘要】
一种车载设备系统断电保护装置
本专利技术涉及车载设备
，特别涉及一种车载设备系统断电保护装置。
技术介绍
现有车载设备在车辆点火瞬间可能会失去车载电源的供电，供电设备取自ACC电源也可能导致车载设备系统瞬间断电，系统断电可能导致设备损坏或数据丢失，带来损失。因此，车载嵌入式设备在设计时都会考虑系统保护问题。传统的方法采用备用电池或超级电容直接加在系统电源上，采用备用电池会占用较大位置且成本高，超级电容直接加在系统电源上没有很好的监测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种车载设备系统断电保护装置，实现了断电时快速检测，并通过超级电容无缝续电起到了对系统的断电保护。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车载设备系统断电保护装置，包括：降压模块，接收汽车电瓶输入并使用DC-DC变换器进行稳压；电压比较模块，将汽车电瓶输入电压与系统电源电压进行比较，包括一电压比较器；开关防倒灌模块，将降压模块输出电压与系统电源电压进行隔离，由电压比较模块的输出控制，包括一MOS管、一三极管、第一二极管；超级电容模块，包括串联的第一超级电容和第二超级电容；充电模块，对系统电源进行稳压，以限流的方式对超级电容进行充电，包括一低压差线性稳压器；均压模块，对超级电容电压进行稳压，防止电容过充，包括第一三端稳压管、第二三端稳压管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻；放电隔离模块，将超级电容输出电压与系统电源电压进行隔离，防止系统电源电压倒灌到超级电容，包括第二二极管；MCU模块，为系统核心CPU，进行电源断电检测；汽车电瓶输入连接到所述降压模块的输入，所述开关防倒灌模块的输出、汽车电源输入分别连接到所述电压比较模块的输入，所述降压模块的输出、电压比较模块的输出分别连接到所述开关防倒灌模块的输入，所述开关防倒灌模块的输出连接到所述充电模块的输入，所述充电模块的输出、均压模块的输出分别连接到所述超级电容模块的输入，所述超级电容模块的输出连接到所述放电隔离模块的输入，所述开关防倒灌模块的输出、放电隔离模块的输出连接到所述MCU模块的第一输入端，所述电压比较模块的输出连接到MCU模块的第二输入端。所述DC-DC变换器连接所述MOS管的漏极，所述第一二极管正极与所述MOS管漏极相连，所述电压比较器同向输入端连接所述汽车电瓶输入，输出端分别与所述三极管的基极、所述MCU第二输入端连接，所述三极管的集电极与所述MOS管的栅极连接，所述MOS管的源极分别与所述电压比较器反向输入端、第一二极管的负极、第二二极管的负极、低压差线性稳压器的IN端及En端、MCU第一输入端连接，所述低压差线性稳压器的OUT端分别与所述第二二极管的正极、第一超级电容正极、第一三端稳压管第一端、第六电阻一端连接，所述第一超级电容的负极分别与所述第二超级电容的正极、第一三端稳压管第三端、第二三端稳压管第一端、第七电阻一端、第八电阻一端连接，所述电第六阻另一端与第一三端稳压管第二端连接，所述第八电阻另一端与第二三端稳压管第三端连接，所述第六电阻与第七电阻串联，所述第八电阻与所述第九电阻串联，所述三极管的发射极、低压差线性稳压器的GND端、第二超级电容负极、第二三端稳压管第三端、电压比较器第四端、第九电阻另一端均接地。所述电压比较模块还包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻，所述第十电阻与所述第十一电阻串联连接于汽车电瓶输入与地之间，所述第十电阻的一端与所述电压比较器的正向输入端连接，所述第十二电阻与所述第十三电阻串联连接于MOS管的源极与地之间，所述第十二电阻的一端与电压比较器的反向输入端连接，所述第十四电阻一端连接电压比较器输出端，另一端分别连接所述电压比较器的第五端、MOS管源极。所述开关防倒灌模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻，所述第一电阻连接于所述MOS管的源极与栅极之间，所述第二电阻连接于所述电压比较器与所述三极管基极之间，所述第三电阻连接于所述三极管的基极与发射极之间。所述充电模块还包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第四电阻、第五电阻，所述第四电阻连接于所述低压差线性稳压器OUT端与BYP端之间，所述第二电容与第五电阻并联后连接于所述低压差线性稳压器的BYP端与地之间，所述第三电容与所述第四电容并联后连接于所述低压差线性稳压器的OUT端与地之间，所述第一电容连接于所述低压差线性稳压器U1的En端与地之间。所述电压比较器为同相电压比较器。所述MOS管为P沟道MOS管。所述三极管为NPN三极管。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：不需要备用电池，节省了空间，降低了成本；车载设备在电源不稳定以及突然断电的情况下可保证系统正常运行并正常关机；实现了设备在电源跌落及突发断电时的数据连续性及丢失保护。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的一种车载设备系统断电保护装置不局限于实施例。附图说明图1为本专利技术装置的结构框图；图2为本专利技术装置的具体电路图。具体实施方式如图1所示，本实施例中，一种车载设备系统断电保护装置，该保护装置与汽车电瓶输入连接，所述的保护装置包括降压模块1、电压比较模块2、开关防倒灌模块3、充电模块4、放电隔离模块5、超级电容模块6、均压模块7、MCU模块8，汽车电瓶输入连接到降压模块1的输入，所述开关防倒灌模块3的输出、汽车电源输入分别连接到电压比较模块2的输入，所述降压模块1的输出、电压比较模块2的输出分别连接到开关防倒灌模块3的输入，所述开关防倒灌模块3的输出连接到充电模块4的输入，所述充电模块4的输出、均压模块7的输出分别连接到超级电容模块6的输入，所述超级电容模块6的输出连接到放电隔离模块5的输入，所述开关防倒灌模块3的输出、放电隔离模块5的输出连接到MCU模块8的输入端1，所述电压比较模块2的输出连接到MCU模块8的输入端2。具体的，如图2所示，所述降压模块包括DC-DC变换器V1；所述电压比较模块包括电压比较器A1、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14；所述开关防倒灌模块包括MOS管Q1、三极管Q2、第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；所述充电模块包括低压差线性稳压器U1、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4；所述放电隔离模块由第二二极管D2组成；所述超级电容模块包括第一超级电容C5、第二超级电容C6；所述均压模块包括第一三端稳压管D3、第二三端稳压管D4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第电阻R9。具体的，所述汽车电瓶输入与DC-DC变换器V1的输入端连接，所述DC-DC变换器V1的输出端分别与二极管D1正极、MOS管Q1的漏极D连接，所述汽车电瓶输入通过电阻R10与电压比较器A1同向输入端3连接，所述MOS管Q1的源极S通过电阻R12与电压比较器A1反向输入端2连接，所述电阻R10和电阻R11串联连接于汽车电瓶输入与地之间，所述电阻R12和电阻R13串联连接于MOS管Q1的源极S与地之间，所述电压比较器A1的输出端1与MCU第一输入端连接，通过电阻R2与三极管Q2的基极B连接，通过电阻R14分别与电压比较器A1第5端、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载设备系统断电保护装置，其特征在于，包括：用于接收汽车电瓶输入并使用DC‑DC变换器进行稳压的降压模块；用于将汽车电瓶输入电压与系统电源电压进行比较的电压比较模块；用于将降压模块输出电压与系统电源电压进行隔离的开关防倒灌模块；超级电容模块；用于对系统电源进行稳压，以限流的方式对超级电容进行充电的充电模块；用于对超级电容电压进行稳压，防止电容过充的均压模块；用于将超级电容输出电压与系统电源电压进行隔离，防止系统电源电压倒灌到超级电容的放电隔离模块；用于为系统核心CPU，进行电源断电检测的MCU模块；汽车电瓶输入连接到所述降压模块的输入，所述开关防倒灌模块的输出、汽车电源输入分别连接到所述电压比较模块的输入，所述降压模块的输出、电压比较模块的输出分别连接到所述开关防倒灌模块的输入，所述开关防倒灌模块的输出连接到所述充电模块的输入，所述充电模块的输出、均压模块的输出分别连接到所述超级电容模块的输入，所述超级电容模块的输出连接到所述放电隔离模块的输入，所述开关防倒灌模块的输出、放电隔离模块的输出连接到所述MCU模块的第一输入端，所述电压比较模块的输出连接到MCU模块的第二输入端。

【技术特征摘要】
1.一种车载设备系统断电保护装置，其特征在于，包括：用于接收汽车电瓶输入并使用DC-DC变换器进行稳压的降压模块；用于将汽车电瓶输入电压与系统电源电压进行比较的电压比较模块；用于将降压模块输出电压与系统电源电压进行隔离的开关防倒灌模块；超级电容模块；用于对系统电源进行稳压，以限流的方式对超级电容进行充电的充电模块；用于对超级电容电压进行稳压，防止电容过充的均压模块；用于将超级电容输出电压与系统电源电压进行隔离，防止系统电源电压倒灌到超级电容的放电隔离模块；用于为系统核心CPU，进行电源断电检测的MCU模块；汽车电瓶输入连接到所述降压模块的输入，所述开关防倒灌模块的输出、汽车电源输入分别连接到所述电压比较模块的输入，所述降压模块的输出、电压比较模块的输出分别连接到所述开关防倒灌模块的输入，所述开关防倒灌模块的输出连接到所述充电模块的输入，所述充电模块的输出、均压模块的输出分别连接到所述超级电容模块的输入，所述超级电容模块的输出连接到所述放电隔离模块的输入，所述开关防倒灌模块的输出、放电隔离模块的输出连接到所述MCU模块的第一输入端，所述电压比较模块的输出连接到MCU模块的第二输入端。2.根据权利要求1所述的车载设备系统断电保护装置，其特征在于：所述降压模块包括一DC-DC变换器；所述电压比较模块包括一电压比较器；所述开关防倒灌模块包括一MOS管、一三极管和第一二极管；所述超级电容模块包括串联的第一超级电容和第二超级电容；所述充电模块包括一低压差线性稳压器；所述均压模块包括第一三端稳压管、第二三端稳压管、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻；所述放电隔离模块包括第二二极管；所述DC-DC变换器连接所述MOS管的漏极，所述第一二极管正极与所述MOS管漏极相连，所述电压比较器同向输入端连接所述汽车电瓶输入，输出端分别与所述三极管的基极、所述MCU第二输入端连接，所述三极管的集电极与所述MOS管的栅极连接，所述MOS管的源极分别与所述电压比较器反向输入端、第一二极管的负极、第二二极管的负极、低压差线性稳压器的IN端及En端、MCU第一输入端连接，所述低压差线性稳压器的OUT端分别与所述第二二极管的正极、第一超级电容正极、第一三端...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志强，汤益明，许宁，陈茹涛，陈远，
申请(专利权)人：厦门雅迅网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35