[实用新型]汽车电子控制单元电源保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车电子领域，尤其涉及汽车电子控制单元电源保护电路。

背景技术

汽车电子设计中主要挑战是保护汽车电子设备免受破坏性的浪涌、电压瞬变、静电放电及电源线噪声的损害。汽车上通常有两个供电电源，一是蓄电池，电压一般12V或24V，二是发电机。由于汽车上的供电设备多，用电负载复杂，使得汽车电源非常不稳定。例如在汽车点火的瞬间，点火线圈的高压串到电源上回使电源出现高达40V以上的尖峰脉冲。另一种情况更为严重，在发电机向汽车提供电源的时候，如果蓄电池因为某种原因(如振动)突然断开，会产生非常严重的浪涌电流和高压脉冲，这种情况被称为“抛负载”。在抛负载的情况下，汽车电源会出现高达100V的高压脉冲。对车载电子设备形成非常大的危害。另一方面，汽车上的各种电子负载工作时候以及打开与关闭的瞬间都会对电源造成电压瞬变、浪涌，并且各种设备会将自身产生的噪声干扰通过电源线引入到其它电子设备中。如果汽车子的电子设备不能抵御这种浪涌、电压瞬变和噪声干扰，将会严重影响其正常工作，甚至会使电路受到破坏。

针对汽车“抛负载”的情况，申请号为“201120445716.4”的中国实用新型专利提供一种车用电源保护电路，该电源保护电路包括抗瞬态电压干扰电路和防止电源正负极反接电路，防止电源正负极反接电路是在电源的输入端正接一个肖特基二极管，抗瞬态电压干扰电路是在电源的输入端接入两个负极相连的TVS二极管，两个负极相连的TVS二极管的一个正极端与电源的输入端相连，另一个正极端与地相连。该电路实现了基本的防反接保护及“抛负载”浪涌保护，反接保护采用一个肖特基二极管实现存在功耗大的问题。但是由于肖特基二极管正向导通的压降较大，通常为1V左右。如果负载电流较大，在肖特基二极管上产生的功耗就很高，降低了电源的效率。并且二极管的通流能力有限，电路的最大电流受其最大正向电流和最大耗散功率限制，因此不能实现较大的电流。

另一个申请号为“CN201310695473.3”的中国发明专利提供了一种车载电源保护电路，该电路包括：反接保护电路、过流保护电路，还包括：过压保护电路，其与所述过流保护电路相连，用于接收所述过流保护电路输出的电压，并在接收的电压在下限设定阈值与上限设定阈值之间时输出接收的电压；否则，输出截止；电压转换电路，其与所述过压保护电路相连，用于将所述过压保护电路输出的电压转换为车载终端设备所需的供电电压向所述车载终端设备输送；储能电路，与所述电压转换电路的输入端相连，在过压保护电路输出电压时充电，在过压保护电路截止输出时向电压转换电路放电。其过流保护电路采用可恢复保险丝来实现，可恢复保险丝最大的缺点是动作时间慢，当后面的电路出现短路等过流情况时，可恢复保险丝最大的缺点是动作时间慢，当后面的电路出现短路等过流情况时，可恢复保险丝需要较长的时间才能动作，很有可能后面的电路以及损坏了，可恢复保险丝才动作，并且可恢复保险丝限制的电流大小不能精确控制。另外，其过压保护电路采用分立元件组成的电路实现，具有精确低、电路复杂等缺点，降低保护电路的可靠性。例如其电压检测电路的第一稳压管，普通稳压二极管初始精度差而且动态精度也差，使电压检测的精度变差，过压保护阀值不能精确设定。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种汽车电子控制单元电源保护电路，其能够抵御电源中出现的高浪涌电压冲击，防止由于人为失误造成的反接损坏，滤除噪声干扰，进行欠压、过压、过流保护。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

汽车电子控制单元电源保护电路，包括初级保护电路和次级保护电路；所述初级保护电路包括用于吸收电源的瞬时高压的抛负载保护模块、防止反接时电流流入后级电路的防反接保护模块以及EMC滤波模块；该抛负载保护模块、防反接保护模块、ECM滤波模块依次连接，抛负载保护模块的输入端连接电源输入；所述次级保护电路包括第一电压滤波模块、用于保护蓄电池过放电同时防止后级电路过流过压损坏的多功能保护模块以及第二电压滤波模块；第一电压滤波模块、多功能保护模块、第二电压滤波模块依次连接，第一电压滤波模块的输入端与EMC滤波模块的输出端连接，第二电压滤波模块的输出端连接后级电路。

进一步的，抛负载保护模块包括可恢复保险器F、二极管D1、二极管D2；该可恢复保险丝F的一端连接电源输入的正极端，另一端连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接二极管D2的正极，二极管D1的负极连接防反接保护模块，二极管D2的负极以及电源输入的负极端均接地。