用于自动驾驶域控制器的车规级电源电路制造技术

本实用新型专利技术属于电源电路领域，具体涉及一种用于自动驾驶域控制器的车规级电源电路。本实用新型专利技术通过基于LM5175的升降压控制芯片U1控制场效应管Q4、Q8、Q5、Q9的开关状态，使电流受控的流过电感L2，完成升‑降压变换的过程，输出稳定的电压VOUT，从而克服了因电动汽车动力变化导致的蓄电池电压变化的影响，有效避免蓄电池电压波动造成的电子器件工作异常，满足电源的车规级性能要求。

Vehicle regulation level power supply circuit for automatic driving domain controller

The utility model belongs to the field of power circuit, in particular to a vehicle gauge level power circuit for an automatic driving domain controller. The utility model controls the switching state of the FET Q4, Q8, Q5 and Q9 by the voltage rising and falling control chip U1 based on lm5175, makes the current flow through the inductance L2 under control, completes the process of raising \u2011 voltage reducing transformation, and outputs the stable voltage Vout, thus overcoming the influence of the battery voltage change caused by the power change of the electric vehicle, and effectively avoids the electronic devices caused by the battery voltage fluctuation Abnormal operation, meeting the vehicle specification level performance requirements of power supply.

【技术实现步骤摘要】
用于自动驾驶域控制器的车规级电源电路
本技术属于电源电路领域，具体涉及一种用于自动驾驶域控制器的车规级电源电路。
技术介绍
电动汽车上的自动驾驶所需控制器、雷达、传感器等电子器件所需的电源电压需恒定，从而保证电子器件的正常工作，进而保证车辆的安全运行，所以与这些电子设备配套的电源需要提供品质较高的电压输出，而电动汽车在行驶过程中，由于路况、油门、负重等参数的变化，导致蓄电池的电流、电压等出现波动，导致蓄电池无法提供稳定的电压输出，导致电子设备的供电电压出现不稳定，影响车辆安全。
技术实现思路
本技术为了解决上述现有技术中存在的问题，本技术提供了一种用于自动驾驶域控制器的车规级电源电路，通过升降压变换器将蓄电池的电压进行稳压，有效避免蓄电池电压波动造成的电子器件工作异常，满足电源的车规级性能要求。本技术采用的具体技术方案是：用于自动驾驶域控制器的车规级电源电路，包括蓄电池升降压电路及基于LM5175的升降压控制芯片U1，所述的蓄电池升降压电路包括蓄电池、唤醒模块及升降压变换器，所述的蓄电池借助唤醒模块与升降压变换器连接，所述的升降压变换器包括场效应管Q4、Q8、Q5及Q9，唤醒模块的输出端串联场效应管Q4、Q8后接地，场效应管Q4的源极与场效应管Q8的漏极连接，所述的场效应管Q5、Q9串联，场效应管Q5源极接地，场效应管Q9漏极形成为升降压变换器的输出端，所述的场效应管Q4、Q8的连接点、场效应管Q5、Q9的连接点之间串联有电感L2，场效应管Q4栅极接升降压控制芯片U1的HO1端，场效应管Q8栅极接升降压控制芯片U1的LO1端，场效应管Q5栅极接升降压控制芯片U1的HO2端，场效应管Q9栅极接升降压控制芯片U1的LO2端。所述的唤醒模块包括场效应管Q6及场效应管Q2，所述的场效应管Q2的通断侧串联在蓄电池与升降压变换器之间，场效应管Q2的栅极串联场效应管Q6的通断侧后接地，场效应管Q6的栅极接外部作为主控模块的单片机，借助外部的单片机提供场效应管Q6的通断信号。所述的升降压变换器的场效应管Q8及Q9的源极短接，该短接点串联电阻R16后接地，该短接点与电阻R16之间的连接端串联电阻R15后接升降压控制芯片U1的CS端，电阻R16与地之间的连接端串联电阻R17后接升降压控制芯片U1的CSG端，电阻R16、电阻R17与升降压控制芯片U1的连接端之间并联有电容C10。所述的升降压变换器的输出端形成为基于双路降压器U2的降压模块的电能供给端、及基于TPS54332DDAR的降压DC-DC转换器U4的电能供给端。本技术的有益效果是：本技术通过基于LM5175的升降压控制芯片U1控制场效应管Q4、Q8、Q5、Q9的开关状态，使电流受控的流过电感L2，完成升-降压变换的过程，输出稳定的电压VOUT，从而克服了因电动汽车动力变化导致的蓄电池电压变化的影响，有效避免蓄电池电压波动造成的电子器件工作异常，满足电源的车规级性能要求。附图说明图1为升降压电路的原理图；图2为LM5175芯片的原理图；图3为MAX16933芯片的原理图；图4为IR3475芯片的原理图；图5为TPS54332DDAR芯片的原理图；具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步说明：具体实施例如图1所示，用于自动驾驶域控制器的车规级电源电路，包括蓄电池升降压电路及基于LM5175的升降压控制芯片U1，所述的蓄电池升降压电路包括蓄电池、唤醒模块及升降压变换器，所述的蓄电池借助唤醒模块与升降压变换器连接，所述的升降压变换器包括场效应管Q4、Q8、Q5及Q9，唤醒模块的输出端串联场效应管Q4、Q8后接地，场效应管Q4的源极与场效应管Q8的漏极连接，所述的场效应管Q5、Q9串联，场效应管Q5源极接地，场效应管Q9漏极形成为升降压变换器的输出端，所述的场效应管Q4、Q8的连接点、场效应管Q5、Q9的连接点之间串联有电感L2，场效应管Q4栅极接升降压控制芯片U1的HO1端，场效应管Q8栅极接升降压控制芯片U1的LO1端，场效应管Q5栅极接升降压控制芯片U1的HO2端，场效应管Q9栅极接升降压控制芯片U1的LO2端。所述的唤醒模块包括场效应管Q6及场效应管Q2，所述的场效应管Q2的通断侧串联在蓄电池与升降压变换器之间，场效应管Q2的栅极串联场效应管Q6的通断侧后接地，场效应管Q6的栅极接外部作为主控模块的单片机，借助外部的单片机提供场效应管Q6的通断信号。所述的升降压变换器的场效应管Q8及Q9的源极短接，该短接点串联电阻R16后接地，该短接点与电阻R16之间的连接端串联电阻R15后接升降压控制芯片U1的CS端，电阻R16与地之间的连接端串联电阻R17后接升降压控制芯片U1的CSG端，电阻R16、电阻R17与升降压控制芯片U1的连接端之间并联有电容C10。所述的升降压变换器的输出端形成为基于双路降压器U2的降压模块的电能供给端、及基于TPS54332DDAR的降压DC-DC转换器U4的电能供给端。如图1所示，蓄电池电源经过瞬态抑制二极管D1过压保护，P沟道的场效应管Q1反向保护输入到场效应管Q2；电阻R1、R2分压为场效应管Q1提供开启电压。当外部的单片机提供唤醒信号KEYON或DC_WAKE为高电平时，WAKE_UP信号高电平，NPN型晶体管Q6基极拉高，Q6导通，将场效应管Q2的栅极拉低，Q2导通，输出的电压经电容C4、电阻R1、电容C5滤波后输出电压VIN；二极管D3、D4防止输入同一引脚的两路信号相互干扰；电阻R6、R8分压为Q2提供开启电压；电容C8滤波。电源VIN经过场效应管Q4、Q8、Q5、Q9、功率电感L2、输入电流采样电阻R16组成的升降压变换器主回路后输出恒定的电压VOUT给后级电路供电；U1升-降压控制芯片LM5175是上述升降压变换器的控制芯片；当场效应管Q2导通后，VIN得电变高，电阻R19和电阻R21分压给升降压控制芯片U1的EN高电平，使能U1；电源VIN经过D6反向保护，电阻R18限流，C11滤波后给升降压控制芯片U1供电；升降压控制芯片U1控制上述场效应管Q4、Q8、Q5、Q9的开关状态，使电流受控的流过电感L2，完成升-降压变换的过程，借助升降压变换器输出稳定的电压VOUT。电阻R16是升降压变换器的PWM电流采样，其上产生的电压反应升降压变换器中流过场效应管的电流大小，该电流采样后经过R15、R17和C10组成的滤波电路后输入给升降压控制芯片U1内部的误差放大器；输入电流采样电阻R1上面产生的电压反应流过该升-降压变换器的电流的大小，经过R25、R29和C18组成的滤波电路后输入给升降压控制芯片U1内部的电流限制电路；R23是输入电压VIN的采样电阻；R24是输出电压VOUT的采样电阻，经过C22滤波后进入升降压控制芯片U1内部；形成闭环控制。如图2所示，电阻R27用于设置变换器升降压控制芯片U1的开关频率；连接在升降压控制芯片U1的RT/SYNC端与地之间，电容C16串联在升降压控制芯片U1的SS端与地之间，用于设置U1的缓启动时间；电阻R28、电容C17和C19组成的网络为U1的输出提供频率补偿；C20用于设置升降压控制芯片U1开关频率的抖动速率；电容C21提供斜率补偿斜坡，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于自动驾驶域控制器的车规级电源电路，包括蓄电池升降压电路及基于LM5175的升降压控制芯片U1，其特征在于：所述的蓄电池升降压电路包括蓄电池、唤醒模块及升降压变换器，所述的蓄电池借助唤醒模块与升降压变换器连接，所述的升降压变换器包括场效应管Q4、Q8、Q5及Q9，唤醒模块的输出端串联场效应管Q4、Q8后接地，场效应管Q4的源极与场效应管Q8的漏极连接，所述的场效应管Q5、Q9串联，场效应管Q5源极接地，场效应管Q9漏极形成为升降压变换器的输出端，所述的场效应管Q4、Q8的连接点、场效应管Q5、Q9的连接点之间串联有电感L2，场效应管Q4栅极接升降压控制芯片U1的HO1端，场效应管Q8栅极接升降压控制芯片U1的LO1端，场效应管Q5栅极接升降压控制芯片U1的HO2端，场效应管Q9栅极接升降压控制芯片U1的LO2端。

【技术特征摘要】
1.用于自动驾驶域控制器的车规级电源电路，包括蓄电池升降压电路及基于LM5175的升降压控制芯片U1，其特征在于：所述的蓄电池升降压电路包括蓄电池、唤醒模块及升降压变换器，所述的蓄电池借助唤醒模块与升降压变换器连接，所述的升降压变换器包括场效应管Q4、Q8、Q5及Q9，唤醒模块的输出端串联场效应管Q4、Q8后接地，场效应管Q4的源极与场效应管Q8的漏极连接，所述的场效应管Q5、Q9串联，场效应管Q5源极接地，场效应管Q9漏极形成为升降压变换器的输出端，所述的场效应管Q4、Q8的连接点、场效应管Q5、Q9的连接点之间串联有电感L2，场效应管Q4栅极接升降压控制芯片U1的HO1端，场效应管Q8栅极接升降压控制芯片U1的LO1端，场效应管Q5栅极接升降压控制芯片U1的HO2端，场效应管Q9栅极接升降压控制芯片U1的LO2端。2.根据权利要求1所述的用于自动驾驶域控制器的车规级电源电路，其特征在于：所述的唤醒模块包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖明，彭大明，刘乾，樊钊为，任晓磊，
申请(专利权)人：天津优控智行科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12