防反接电路、电源电路以及车辆制造技术

本公开的实施例提供了一种防反接电路、电源电路以及车辆。该防反接电路包括：输入端和输出端；第一和第二NMOSFET，串联在输入端与输出端之间，第一NMOSFET的漏极连接至输入端，第一NMOSFET的源极连接至第二NMOSFET的源极，第二NMOSFET的漏极连接至输出端；第一防反接单元，连接至输入端，以在防反接电路处于正常连接状态时导通，而在防反接电路处于反接状态时关断；升压电路，连接至第一防反接单元，以在防反接电路处于正常连接状态时将正电源电压升压至比正电源电压高的驱动电压；第二防反接单元，连接至升压电路以及第一和第二NMOSFET的栅极，以在防反接电路处于正常连接状态时将驱动电压提供至第一和第二NMOSFET的栅极，而在防反接电路处于反接状态时使第一和第二NMOSFET关断。NMOSFET关断。NMOSFET关断。

【技术实现步骤摘要】
防反接电路、电源电路以及车辆


[0001]本公开的实施例总体上涉及电源防反接
，并且更具体地，涉及一种防反接电路、包括该防反接电路的电源电路以及包括该电源电路的车辆。

技术介绍

[0002]随着生活水平的逐渐提高，人们对生活质量的要求越来越高，高质量的生活需求带动了汽车行业的快速发展。经过数十年的更新迭代，汽车的功能越来越多样化，也更智能化，从而导致汽车内部的控制单元越来越多，也越来越复杂。对于多功能的控制单元，最重要的是在满足乘坐者舒适性要求的前提下，保证产品的安全性能以及极高的可靠性。
[0003]面对众多的控制单元，为了保证产品可以可靠地走向量产，在控制单元的设计前期，设计人员要做好充分的测试验证，特别是针对电源的测试。在所有的电性能测试中，电源反接测试是一项十分重要的测试项目，该测试项目是为了避免在车辆辅助启动时将电源和接地信号反接导致损坏控制器的情况。

技术实现思路

[0004]本公开的目的是提供一种防反接电路、包括该防反接电路的电源电路以及包括该电源电路的车辆，以至少部分地解决上述问题。
[0005]在本公开的第一方面，提供了一种防反接电路，包括：输入端和输出端；第一NMOSFET和第二NMOSFET，串联连接在所述输入端与所述输出端之间，所述第一NMOSFET的漏极连接至所述输入端，所述第一NMOSFET的源极连接至所述第二NMOSFET的源极，所述第二NMOSFET的漏极连接至所述输出端；第一防反接单元，连接至所述输入端，并且被配置为在所述防反接电路处于正常连接状态时导通，而在所述防反接电路处于反接状态时关断；升压电路，连接至所述第一防反接单元，并且被配置为在所述防反接电路处于正常连接状态时将所述正电源电压升压至比所述正电源电压高的驱动电压；以及第二防反接单元，连接至所述升压电路以及所述第一NMOSFET和所述第二NMOSFET的栅极，并且被配置为在所述防反接电路处于正常连接状态时将所述驱动电压提供至所述第一NMOSFET和所述第二NMOSFET的栅极，而在所述防反接电路处于反接状态时使所述第一NMOSFET和所述第二NMOSFET关断。
[0006]在一些实施例中，所述第一防反接单元包括第一二极管，所述第一二极管的阳极连接至所述输入端，并且所述第一二极管的阴极连接至所述升压电路。
[0007]在一些实施例中，所述升压电路包括：开关电路，连接至所述第一防反接单元，并且被配置为根据所述正电源电压在开关节点处交替地提供高电压和低电压；以及电荷泵，连接至所述开关节点，并且被配置为基于所述高电压和所述低电压生成所述驱动电压。
[0008]在一些实施例中，所述电荷泵包括：第二二极管，所述第二二极管的阳极连接至升压电源；第三二极管，所述第三二极管的阳极连接至所述第二二极管的阴极，所述第三二极管的阴极连接至所述第二防反接单元；第一电容器，其一端连接至所述开关节点，其另一端
连接至所述第二二极管的阴极；以及第二电容器，其一端连接至所述第三二极管的阴极以生成所述驱动电压，其另一端连接至接地。
[0009]在一些实施例中，所述升压电路包括：升压变换器，连接在所述第一防反接单元与所述第二防反接单元之间，并且被配置为在所述防反接电路处于正常连接状态时将所述正电源电压升压至所述驱动电压。
[0010]在一些实施例中，所述第二防反接单元包括：PNP型三极管，其发射极连接至所述升压电路的输出节点以接收所述驱动电压，其集电极连接至所述第一NMOSFET和所述第二NMOSFET的栅极；第一电阻器和第二电阻器，串联连接在所述升压电路的输出节点与接地之间，所述第一电阻器与所述第二电阻器之间的中间节点连接至所述PNP型三极管的基极；第三电阻器，连接至所述第一NMOSFET和所述第二NMOSFET的栅极；以及第四二极管，其阳极连接至所述第三电阻器，其阴极连接至接地。
[0011]在本公开的第二方面，提供了一种电源电路，包括：电池电源，被配置为提供正电源电压；以及根据本公开的第一方面的防反接电路，所述防反接电路的输入端连接至所述电池电源。
[0012]在本公开的第三方面，提供了一种车辆，包括：根据本公开的第二方面的电源电路；以及车辆控制器，连接至所述防反接电路的输出端。
[0013]根据本公开的实施例的防反接电路能够有效抑制反接电流潜回路，从而实现有效的反接保护。
[0014]应当理解，该内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解。
附图说明
[0015]结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0016]图1示出了根据本公开的实施例的防反接电路的电路原理图。
具体实施方式
[0017]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0018]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。术语“连接”可以表示所连接的对象彼此直接连接，或者所连接的对象经由一个或多个居间元件间接连接。
[0019]在本文中使用的术语NMOSFET和PMOSFET分别是N型金属氧化物半导体场效应晶体管和P型金属氧化物半导体场效应晶体管的缩写。
[0020]如在上文中所描述的，电源反接测试是一项十分重要的测试项目，该测试项目是为了避免在车辆辅助启动时将电源和接地信号反接导致损坏控制器的情况。
[0021]目前整车上大功率控制器的防反接电路设计方案一般采用PMOSFET方案在整车蓄电池供电端实现防反接，但是针对控制器的电流在20A以上的情况，如果选择PMOSFET方案的话需要选择直流导通电阻(Rds)在10mΩ、甚至5mΩ以下的器件，这对于PMOSFET的工艺和成本要求都很高。
[0022]考虑到NMOSFET要实现较小的直流导通电阻在工艺上会比PMOSFET简单而且成本会比较低，因此本公开的实施例采用了NMOSFET在整车蓄电池供电端实现防反接方案设计，即可以兼顾较小的直流导通电阻，从而抑制板卡产生更多的热损耗，又可以降低设计成本。下面将结合图1来描述根据本公开的原理。
[0023]如图1所示，在此描述的防反接电路100总体上包括输入端IN和输出端OUT、第一NMOSFET Q1和第二NMOSFET Q2、第一防反接单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防反接电路(100)，其特征在于，包括：输入端和输出端；第一NMOSFET和第二NMOSFET，串联连接在所述输入端与所述输出端之间，所述第一NMOSFET的漏极连接至所述输入端，所述第一NMOSFET的源极连接至所述第二NMOSFET的源极，所述第二NMOSFET的漏极连接至所述输出端；第一防反接单元(101)，连接至所述输入端，并且被配置为在所述防反接电路(100)处于正常连接状态时导通，而在所述防反接电路(100)处于反接状态时关断；升压电路(102)，连接至所述第一防反接单元(101)，并且被配置为在所述防反接电路(100)处于正常连接状态时将正电源电压升压至比所述正电源电压高的驱动电压；以及第二防反接单元(103)，连接至所述升压电路(102)以及所述第一NMOSFET和所述第二NMOSFET的栅极，并且被配置为在所述防反接电路(100)处于正常连接状态时将所述驱动电压提供至所述第一NMOSFET和所述第二NMOSFET的栅极，而在所述防反接电路(100)处于反接状态时使所述第一NMOSFET和所述第二NMOSFET关断。2.根据权利要求1所述的防反接电路(100)，其特征在于，所述第一防反接单元(101)包括第一二极管，所述第一二极管的阳极连接至所述输入端，并且所述第一二极管的阴极连接至所述升压电路(102)。3.根据权利要求1所述的防反接电路(100)，其特征在于，所述升压电路(102)包括：开关电路(1021)，连接至所述第一防反接单元(101)，并且被配置为根据所述正电源电压在开关节点处交替地提供高电压和低电压；以及电荷泵(1022)，连接至所述开关节点，并且被配置为基于所述高电压和所述低电压生成所述驱动电压。4.根据权利要求3所述的防反接电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振兴，郑会强，邓召凯，黄岩，
申请(专利权)人：上海桔晟科技有限公司，
类型：新型
国别省市：