一种车载USB充电识别和保护电路制造技术

一种车载USB充电识别和保护电路，包括：与车载电源电连接的电压转换模块，所述的电压转换模块用于将车载电源的电压转换成5V的电，电压转换模块的第一条支路与过流保护模块电连接，电压转换模块的第二条支路依次与控制输出过压检测模块、充电识别模块电连接，所述的过流保护模块、充电识别模块分别与手机的充电器电连接；电压转换模块和过流保护模块之间的线路与控制输出过压检测模块和充电识别模块之间的线路直连。本实用新型专利技术在车载USB充电电路中增加了过压、过流保护和充电识别功能，有效解决了手机充电过程中保护能力不足、以及手机充电状态无法准确识别的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种车载USB充电识别和保护电路
本技术属于汽车周边设备
，具体涉及一种车载USB充电识别和保护电路，实现异常情况识别、自我保护和保护充电手机的功能。
技术介绍
随着手机功能的越来越强大，人们对手机的依赖度越来越高，但手机电池的续航能力有限，用户就希望能够在开车的时候也可以进行手机充电，来保障手机有足够的电量续航。由于车载电源的特点，现有的USB车载充电装置存在以下两个问题：1、充电过程中保护能力不足，容易将手机充坏或把充电器烧坏；2、手机插上不充电或显示在充电，但手机的实际电量在不断的下降，直到关机。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种车载USB充电识别和保护电路，增加了过压、过流保护和充电识别功能。本技术所采用的技术方案如下：一种车载USB充电识别和保护电路，包括：与车载电源电连接的电压转换模块，所述的电压转换模块用于将车载电源的电压转换成5V的电。电压转换模块的第一条支路与过流保护模块电连接，电压转换模块的第二条支路依次与控制输出过压检测模块、充电识别模块电连接，所述的过流保护模块、充电识别模块分别与手机的充电器电连接；电压转换模块和过流保护模块之间的线路与控制输出过压检测模块和充电识别模块之间的线路直连，用于实现过压采样、为充电识别模块供电。本技术的有益效果：本技术在车载USB充电电路中增加了过压、过流保护和充电识别功能，有效解决了手机充电过程中保护能力不足、以及手机充电状态无法准确识别的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。图1是本技术实施例的原理示意图；图2是本技术实施例的电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图，具体说明本技术的实施方式。如图1所示，是本技术实施例的原理示意图。一种车载USB充电识别和保护电路，包括：与车载电源电连接的电压转换模块，所述的电压转换模块的第一条支路与过流保护模块电连接，所述的电压转换模块的第二条支路依次与控制输出过压检测模块、充电识别模块电连接，所述的过流保护模块、充电识别模块分别与手机的充电器电连接；电压转换模块和过流保护模块之间的线路与控制输出过压检测模块和充电识别模块之间的线路直连。如图2所示，是本技术实施例的电路结构示意图。车上的车载电源的电压一般为12V或24V，手机充电电压为5V±0.5V，所以需要一个电压转换模块将12V或24V的电装转换成5V的电。所述的电压转换模块电压转换模块由R3、U2、C5、C4、R2、C3、D1、R10、R4、R5、C6、C8、C2、L1组成，U2的2脚IN连接VIN，U2的1脚BS连接C2，U2的3脚SW连接L1、C2、D1、C6、C8，U2的5脚FB连接R5、R10、R4构成的回路，U2的6脚COMP连接C3、R2、C4构成的回路，U2的7脚EN分别连接Q1、以及R3和VIN，U2的8脚SS连接C5，U2的4脚GND接地。当VIN有8-32V的电压输入，U2正常工作，让2脚和3脚间的开关导通，电由3脚输出，给L1、C6、C8充电同时给负载供电，5V的网络电压由0V开始上升。R5、R4、R10构成的串联分压电路给U2的5脚提供一个反馈电压，当反馈电压低于U2内部的基准电压时，U2的2脚和3脚间的开关持续导通，当5脚电压高于基准电压时，U2的2脚和3脚间的开关断开，此时负载由已充电的电感L1和电容C6、C8供电，5V网络电压下降，当U2的5脚电压低于基准电压时，U2的2脚和3脚间的开关再次导通。反复这个过程，实现电压转换功能。其余器件是为了配合U2芯片的辅助器件。电压转换模块的输出电流能力是有限的，最大3A，如果外接的线路短路或导电的东西掉进USB座、造成短路，如果没有过流保护模块就会把电压转换模块烧坏。所述的过流保护模块的过流保护器件为F1自恢复保险丝，当+5V网络电流超过自恢复保险丝的保护电流时，自恢复保险丝的温度瞬间升高，保险丝电阻瞬间增大，将整个回路的电流降低到很小，小到电流可以维持保险丝的电阻不变，只有外部负载或短路消除后，回路电路电流为0，自恢复保险丝的电阻也就瞬间下降到很小，可以正常为负载供电。控制电压转换模块输出电压不能超过5.3V，避免电压过高导致损坏充电的手机。所述的控制输出过压检测模块由R8、R9之间连接Q1组成，当5V网络电压正常时，连接R8的1脚电压低于Q1的导通电压，Q1的2脚电压被R3拉高，U2正常工作。当电压高于5.3V时，Q1的1脚电压等于导通电压时，Q1导通，U2的7脚电压拉低，U2停止工作，5V网络的电压下降。Q1截止后电压又回升，这样反复的控制U2，使电压始终小于5.3V，不至于在电压转换模块异常工作时烧坏充电的手机。此模块只有在前面的电压转换模块电流输出电压异常的情况下才工作，正常情况下不工作也不影响其余模块。一般高档手机都具有充电识别的功能，识别不成功就会导致无法充电或显示充电实际没能充电，电量还在不断的下降，不同品牌的手机识别也不一样。充电识别模块的功能主要是增强本技术的兼容性，实现给多种品牌的手机充电识别。所述的充电识别模块的由C1、U1连接构成，电压转换模块供5V电过来后，通过C1电容滤波后给U1供电，U1接电后，通过D+、D-数据线与手机通信。图2中，VIN有8-32V电压输入时，在5V的网络上会有一个电压产生，正常值在5V±0.1V范围之内。插上手机充电时，芯片U1会自动通过USB的D+、D-与手机进行通信，通过检查到的电源情况自动调节手机充电的速度。当车载电源充电电路在异常环境下受干扰，电压输出超过正常值到5.3V时，Q1的1脚电压到Q1的导通电压，Q1将U2的7脚电压拉低，让原本正常工作的U2停止工作，使输出电压恢复正常。输出电压正常后，R8的1脚电压低于导通电压，Q1截止，U2的7脚拉高，U2正常工作。当外部短路或手机充电电流过大时，自恢复保险丝F1自动切断电压输出，故障消除后恢复正常供电，实现车载电源充电电路的自我保护和保护充电手机的功能。最后需要说明的是：以上实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载USB充电识别和保护电路，其特征在于，包括：与车载电源电连接的电压转换模块，所述的电压转换模块用于将车载电源的电压转换成5V的电，电压转换模块的第一条支路与过流保护模块电连接，电压转换模块的第二条支路依次与控制输出过压检测模块、充电识别模块电连接，所述的过流保护模块、充电识别模块分别与手机的充电器电连接；电压转换模块和过流保护模块之间的线路与控制输出过压检测模块和充电识别模块之间的线路直连。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载USB充电识别和保护电路，其特征在于，包括：与车载电源电连接的电压转换模块，所述的电压转换模块用于将车载电源的电压转换成5V的电，电压转换模块的第一条支路与过流保护模块电连接，电压转换模块的第二条支路依次与控制输出过压检测模块、充电识别模块电连接，所述的过流保护模块、充电识别模块分别与手机的充电器电连接；电压转换模块和过流保护模块之间的线路与控制输出过压检测模块和充电识别模块之间的线路直连。


2.根据权利要求1所述的一种车载USB充电识别和保护电路，其特征在于，所述的电压转换模块由R3、U2、C5、C4、R2、C3、D1、R10、R4、R5、C6、C8、C2、L1组成，U2的2脚IN连接VIN，U2的1脚BS连接C2，U2的3脚SW...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓坤，
申请(专利权)人：山东泉海汽车科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37