[实用新型]用于车载USB的5V接口与汽车电池之间的保护电路

说明书

本实用新型公开了一种易于实现，电路架构简单、运行稳定、低成本且能有效避免USB的5V接口与汽车电池短路时被击穿的用于车载USB的5V接口与汽车电池之间的保护电路，它包括MOS管Q1、三极管Q2、电阻R1、R2、R3和稳压管ZD1；MOS管Q1的第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚均与车载的USB充电芯片的5V电压输出端相连；MOS管Q1的第一引脚、第二引脚和第三引脚相互连接后和所述的三极管Q2的发射极相连，MOS管Q1的第四引脚通过电阻R2后接地，MOS管Q1的第四引脚同时和三极管Q2的集电极相连；所述的三极管Q2的基极分出两路信号，一路通过电阻R1后与三极管Q2的发射极相连，另一路依次通过电阻R3和稳压管ZD1后接地，受保护的汽车电池的正极与USB充电芯片相连。

技术领域

本实用新型涉及一种用于车载USB充电产品的保护电路模块，具体是指一种用于车载USB的5V接口与汽车电池之间的保护电路。

背景技术

一般地单纯车载USB充电产品都比较简单，只要一个充电芯片即可完成整个方案的设计，对于保护等级要求都不是很严格，但有些应用场合就需要做相应地处理，比如在车用电器领域中，当USB充电输出的5V电压连接到汽车电池12V系统上时，USB充电芯片就会被烧毁冒烟，导致产品不能工作，甚至还会引发汽车自燃等安全事故。而且，随着车载USB充电的不断普及，当前在汽车上充电已经非常流行，尤其是手机这类电子产品需要随时进行充电以满足客户紧急情况的需求。特别地，USB的输出端口多数是被安装在汽车中央扶手这块位置，这样很方便用户进行手机充电，用户的充电线端口很容易和汽车上的点烟器碰到，众所周知，汽车点烟器的电压系统是12V的，由于充电芯片本身的耐压等级很低，一般是6V左右，所以，一旦USB 5V和12V碰到一起后充电芯片即会被击穿，导致不可挽回的后果。基于以上分析，所以有必要设计一种USB 5V短路到12V的保护电路模块。

鉴于以上问题，现有技术中急需一种易于实现，电路架构简单、运行稳定、低成本且能有效避免USB的5V接口与汽车电池短路时被击穿的解决方案。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种易于实现，电路架构简单、运行稳定、低成本且能有效避免USB的5V接口与汽车电池短路时被击穿的用于车载USB的5V接口与汽车电池之间的保护电路。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种用于车载USB的5V接口与汽车电池之间的保护电路，它包括MOS管Q1、三极管Q2、电阻R1、R2、R3和稳压管ZD1；所述的MOS管Q1一共有八个引脚，其中MOS管Q1的第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚均与车载的USB充电芯片的5V电压输出端相连；MOS管Q1的第一引脚、第二引脚和第三引脚相互连接后和所述的三极管Q2的发射极相连，MOS管Q1的第四引脚通过电阻R2后接地，MOS管Q1的第四引脚同时和三极管Q2的集电极相连；所述的三极管Q2的基极分出两路信号，一路通过电阻R1后与三极管Q2的发射极相连，另一路依次通过电阻R3和稳压管ZD1后接地，受保护的汽车电池的正极与USB充电芯片相连；所述的MOS管Q1的DS两极之间的耐压大于12V。

作为优选，所述的MOS管Q1的型号为：DMP4013LFGQ，其中DS两极之间的耐压为40V；且MOS管Q1的封装型号：WDFN8。

采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果：它包括开关电路、过压保护电路，所述的开关电路由MOS管Q1、电阻R1组成；所述的过压保护电路由三极管Q2、电阻R1、R3、稳压管ZD1组成；一般地正常情况下，由MOS管Q1和电阻R2开关电路处于开通状态，因为MOS管Q1是P沟道MOS管，其开通是受到栅极控制，栅极通过电阻连接到地，所以，一般情况下，MOS管是一直处于开关管的导通状态，即由MOS管Q1漏极连接的Vbus和MOS管Q1源极连接的Vbus_out之间是直通的，而不是通过MOS管Q1的体内二极管连接。这样就保证了Vbus_out输出的5V电压不会有很高的压降，一般MOS管体内二极管的压降为0.6-0.7V，这样对于被充电设备来说是有利的，因为Vbus_out太低会导致不充电情况。