專利名稱：一種車載通訊設(shè)備和mcu的供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源領(lǐng)域，尤其涉及一種車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置。
背景技術(shù)：
在車載系統(tǒng)中，通訊設(shè)備和微控制單元(MCU，Micro Control Unit)是兩套比較重 要、采用直流電源的設(shè)備。目前車載通訊設(shè)備的供電電壓通常都在+3. 6V至+4. 2V的范圍 內(nèi)，而車載MCU等數(shù)字邏輯電路的額定工作電壓通常都在+3. 3V。因此，設(shè)計(jì)一款簡單適用 的直流電源為車載通訊設(shè)備和MCU供電成為車載系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。在實(shí)際使用中，因車載通訊設(shè)備的工作電流較大，而車載MCU的電流消耗則較小 些，故許多設(shè)計(jì)都是采用兩路的DC-DC轉(zhuǎn)換電路，將車載的直流電源分別轉(zhuǎn)換成給車載通 訊設(shè)備使用的+3. 6V至+4. 2V的一路電源，和給車載MCU使用的+3. 3V的一路電源，如圖1 所示。但是，發(fā)明人在實(shí)施本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的車載系統(tǒng)中電源涉及存在明顯 的缺陷目前分兩路電源分別為車載通訊設(shè)備和MCU的供電電源，不僅實(shí)現(xiàn)的成本較高，占 用的印制電路板(PCB，Printed Circuit Board)面積較大，且降低了電源部份的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝 置，只需要一路的DC-DC電源，將車載電源轉(zhuǎn)換成供給車載通訊設(shè)備使用的直流電源。而 MCU的電源則取自給車載通訊設(shè)備供電的電源，經(jīng)低壓差線性穩(wěn)壓器(LD0，low dropout regulator)而獲得，使整個(gè)電源電路簡單、可靠、低成本。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝 置，包括通訊設(shè)備供電模塊和微控制單元MCU供電模塊；所述通訊設(shè)備供電模塊，用于轉(zhuǎn) 換外部直流電源的電壓，并向所述車載通訊設(shè)備和MCU供電模塊供電；所述微控制單元MCU 供電模塊，用于轉(zhuǎn)換所述通訊設(shè)備供電模塊輸出的直流電壓，為車載MCU供電。其中，所述通訊設(shè)備供電模塊包括第一輸入端口，第一降壓單元，以及第一輸出 端口 ；所述第一輸入端口，與外部直流電源連接，用于供外部直流電源輸入至所述第一降壓 單元；所述第一降壓單元，用于將所述第一輸入端口所輸入的外部直流電源降壓至所述車 載通訊設(shè)備的額定工作電壓；所述第一輸出端口，與所述車載通訊設(shè)備和MCU供電模塊相 連，用于向所述車載通訊設(shè)備和MCU供電模塊輸出經(jīng)過所述第一降壓單元降壓后的電源。其中，所述MCU供電模塊包括第二輸入端口，第二降壓單元，以及第二輸出端口 ； 該第二輸入端口，與所述通訊設(shè)備供電模塊的第一輸出端口連接，用于向第二降壓單元輸 入所述通訊設(shè)備供電模塊輸出的電源；該第二降壓單元，用于將第二輸入端口所輸入的電 源降壓至所述車載MCU的額定工作電壓；該第二輸出端口，與所述車載MCU相連，用于向所 述車載MCU輸出經(jīng)過所述第二降壓單元降壓后的電源。其中，所述車載通訊設(shè)備和MCU額定工作電壓相差不超過1000mV。
其中，所述第二降壓單元為低壓差線性穩(wěn)壓器LD0。其中，所述通訊設(shè)備供電模塊還包括連接在所述第一降壓單元和第一輸出端口 之間的第一保護(hù)單元，該第一保護(hù)單元用于保證所述第一降壓單元正常工作，以及所述第 一輸出端口所輸出的電源穩(wěn)定。其中，所述MCU供電模塊還包括連接在所述第二降壓單元和第二輸出端口之間 的第二保護(hù)單元，該第二保護(hù)單元用于保證所述第二降壓單元的正常工作，以及所述第二 輸出端口所輸出的電源穩(wěn)定。其中，所述車載通訊設(shè)備的額定工作電壓為3. 6V至4. 2V ；所述車載MCU的額定工 作電壓為3. 3V。其中，所述外部直流電源的電壓為7V至90V。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置，只需要一路的DC-DC 電源，該電源用于將車載電源轉(zhuǎn)換成供給車載通訊設(shè)備使用的直流電源。而MCU的電源則 取自給車載通訊設(shè)備供電的電源，經(jīng)LDO而獲得，整個(gè)電源電路簡單、可靠、低成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有的車載通訊設(shè)備和MCU供電電源示意圖2是本發(fā)明提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置的電路原理圖； 圖6是本發(fā)明提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置的實(shí)際電路。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參見圖2，為本發(fā)明提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意 圖，該供電裝置如圖2所示，包括通訊設(shè)備供電模塊1和MCU供電模塊2。；所述通訊設(shè)備 供電模塊，用于轉(zhuǎn)換外部直流電源的電壓，并向所述車載通訊設(shè)備和MCU供電模塊供電；所 述微控制單元MCU供電模塊，用于轉(zhuǎn)換所述通訊設(shè)備供電模塊輸出的直流電壓，為車載MCU供電。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置，通訊設(shè)備供電模塊對(duì) 外部電源進(jìn)行DC-DC轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電源不僅用于供給車載通訊設(shè)備使用，還作為MCU供電 模塊2的輸入電源，MCU供電模塊2調(diào)整電壓后可直接向車載MCU供電，整個(gè)電源電路簡單可靠，占用PCB板的面積小、且實(shí)現(xiàn)成本低。參見圖3，為本發(fā)明提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意 圖，在本實(shí)施例中，將更為詳細(xì)的描述該供電裝置的結(jié)構(gòu)和個(gè)部件的功能，該供電裝置如圖 3所示，包括通訊設(shè)備供電模塊1和MCU供電模塊2。通訊設(shè)備供電模塊1，用于轉(zhuǎn)換外部直流電源5的電壓，并向所述車載通訊設(shè)備3 和MCU供電模塊2供電。MCU供電模塊2，用于轉(zhuǎn)換所述通訊設(shè)備供電模塊1輸出的直流電 壓，為車載MCU 4供電。進(jìn)一步的，所述通訊設(shè)備供電模塊1包括第一輸入端口，第一降壓單元，以及第
一輸出端口。第一輸入端口 11，與外部直流電源5連接，用于供外部直流電源輸入第一降壓單 元12。更為具體的，車載系統(tǒng)中，外部直流電源有多種，直流電源電壓的范圍一般在+7. OV 至+90V的范圍內(nèi)，例如普通汽車為+12V或+24V，新能源汽車為+ 48V等。第一降壓單元12，用于將第一輸入端口 11所輸入的外部直流電源降壓至所述車 載通訊設(shè)備3的額定工作電壓。更為具體的，第一降壓單元12可以是DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器， 其規(guī)格根據(jù)外部直流電源實(shí)際的電壓以及車載通訊設(shè)備3的額定工作電壓設(shè)定。第一輸出端口 13，與所述車載通訊設(shè)備3和MCU供電模塊2相連，用于向所述車載 通訊設(shè)備3和MCU供電模塊2輸出經(jīng)過所述第一降壓單元12降壓后的電源。在本實(shí)施例 中，所述車載通訊設(shè)備3是指車載的無線通訊模塊，包括GSM、GPRS、3G等模塊。所述MCU供電模塊2包括第二輸入端口，第二降壓單元，以及第二輸出端口。第二輸入端口 21，與所述通訊設(shè)備供電模塊的第一輸出端口 11連接，用于向第二 降壓單元22輸入所述通訊設(shè)備供電模塊1輸出的電源。在現(xiàn)有技術(shù)中，通訊設(shè)備供電模塊 1和MCU供電模塊2是兩個(gè)獨(dú)立與外部電源5連接的電路，故現(xiàn)有技術(shù)中通訊設(shè)備供電模塊 1的輸出端口只向?qū)?yīng)的車載通訊設(shè)備3供電，而不會(huì)向MCU供電模塊2供電。第二降壓單元22，用于將第二輸入端口所輸入的電源降壓至所述車載MCU的額定 工作電壓。更為具體的，所述第二降壓單元22為LD0。傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器，如78xx系列的芯片都要求輸入電壓要比輸出電壓高出2疒3V 以上，否則就不能正常工作。但是在一般情況下，車載通訊設(shè)備的額定工作電壓為3.6V至 4. 2V ；車載MCU的額定工作電壓為3. 3V，兩者的電壓差其實(shí)很小，這樣的條件對(duì)傳統(tǒng)的線性 穩(wěn)壓器顯然是太苛刻了，如3. 8V轉(zhuǎn)3. 3V，輸入與輸出的壓差只有0. 5V，顯然是不滿足條件 的。針對(duì)這種情況，才有了 LDO類的電源轉(zhuǎn)換芯片。LDO是一種線性穩(wěn)壓器。線性穩(wěn)壓器使用在其線性區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的晶體管或場效應(yīng) 晶體管(FET，F(xiàn)ield Effect Transistor)從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過 調(diào)節(jié)的輸出電壓。這里所謂壓降電壓，是指穩(wěn)壓器將輸出電壓維持在其額定值上下IOOmV 之內(nèi)所需的輸入電壓與輸出電壓差額的最小值。正輸出電壓的LDO (低壓降)穩(wěn)壓器通常 使用功率晶體管(也稱為傳遞設(shè)備)作為PNP。這種晶體管允許飽和，所以穩(wěn)壓器可以有一 個(gè)非常低的壓降電壓，通常為200mV左右；與之相比，使用NPN復(fù)合電源晶體管的傳統(tǒng)線 性穩(wěn)壓器的壓降為2V左右。故在本發(fā)明中，若車載通訊設(shè)備3和MCU 4的額定工作電壓相差不超過2V，則第二 降壓單元22采用LDO ；若車載通訊設(shè)備3和MCU 4的額定工作電壓相差超過2V，則第二降壓單元22采用傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器。第二輸出端口 23，與所述車載MCU相連，用于向所述車載MCU輸出經(jīng)過所述第二降 壓單元降壓后的電源。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置，通訊設(shè)備供電模塊對(duì) 外部電源進(jìn)行DC-DC轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電源不僅用于供給車載通訊設(shè)備使用，還作為MCU供電 模塊2的輸入電源，MCU供電模塊2可以采用LDO將電壓調(diào)整到車載MCU的額定工作電壓 后，向車載MCU供電。本發(fā)明提供的供電裝置電路簡單可靠，占用PCB板的面積小、且實(shí)現(xiàn) 成本低。參見圖4，為本發(fā)明提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意 圖，在本實(shí)施例中，將進(jìn)一步描述該供電裝置的結(jié)構(gòu)和個(gè)部件的功能，并給出具體的實(shí)現(xiàn)電 路。該供電裝置如圖4所示，包括通訊設(shè)備供電模塊1和MCU供電模塊2。與圖3所示的第二實(shí)施中的供電裝置類似，本實(shí)施中的通訊設(shè)備供電模塊1同樣 包括第一輸入端口 11，第一降壓單元12，第一輸出端口 13。M⑶供電模塊2同樣包括第 二輸入端口 21，第二降壓單元22，第二輸出端口 23。且上述通訊設(shè)備供電模塊1和MCU供 電模塊2中各個(gè)單元的功能結(jié)構(gòu)與上一實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)單元的功能和結(jié)構(gòu)相似，此處不再 贅述。不同之處在于，本實(shí)施例提供的供電裝置，其通訊設(shè)備供電模塊1還包括連接在 所述第一降壓單元12和第一輸出端口 13之間的第一保護(hù)單元14，該第一保護(hù)單元14用于 保證所述第一降壓單元12正常工作，以及所述第一輸出端口 13所輸出的電源穩(wěn)定。相應(yīng)的，MCU供電模塊2還包括連接在所述第二降壓單元22和第二輸出端口 23 之間的第二保護(hù)單元對(duì)，該第二保護(hù)單元對(duì)用于保證所述第二降壓單元22的正常工作，以 及所述第二輸出端口 23所輸出的電源穩(wěn)定。其具體的電路原理如圖5所示。進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，車載通訊設(shè)備3的額定工作電壓為3. 6V至4. 2V ；所述 車載MCU的額定工作電壓為3. 3V，所述外部直流電源的電壓為7V至90V。以車載通訊設(shè)備 3的額定工作電壓3. 8V，車載MCU的額定工作電壓3. 3V，外部直流電源的電壓24V為例，按 照?qǐng)D5所示的電路原理圖，其實(shí)際電路如圖6所示。當(dāng)然，圖5和圖6只是本實(shí)施例的一種具體實(shí)施方式
，旨在本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的 理解本發(fā)明，因此，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置，通訊設(shè)備供電模塊對(duì) 外部電源進(jìn)行DC-DC轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電源不僅用于供給車載通訊設(shè)備使用，還作為MCU供電 模塊2的輸入電源，MCU供電模塊2可以采用LDO將電壓調(diào)整到車載MCU的額定工作電壓 后，向車載MCU供電。該供電裝置電路簡單，占用PCB板的面積小、且實(shí)現(xiàn)成本低。同時(shí)，本 發(fā)明在該供電裝置的關(guān)鍵部位增設(shè)了保護(hù)部件，進(jìn)一步提供該供電裝置的可靠性。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以 通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì) 中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁 碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory, RAM)等。以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置，其特征在于，所述供電裝置包括通訊設(shè)備供 電模塊和微控制單元MCU供電模塊；所述通訊設(shè)備供電模塊，用于轉(zhuǎn)換外部直流電源的電 壓，并向所述車載通訊設(shè)備和MCU供電模塊供電；所述微控制單元MCU供電模塊，用于轉(zhuǎn)換 所述通訊設(shè)備供電模塊輸出的直流電壓，為車載MCU供電。
2.如權(quán)利要求1所述的車載通訊設(shè)備和微控制單元的供電裝置，其特征在于，所述通 訊設(shè)備供電模塊包括第一輸入端口，第一降壓單元，以及第一輸出端口 ；所述第一輸入端 口，與外部直流電源連接，用于供外部直流電源輸入至所述第一降壓單元；所述第一降壓單 元，用于將所述第一輸入端口所輸入的外部直流電源降壓至所述車載通訊設(shè)備的額定工作 電壓；所述第一輸出端口，與所述車載通訊設(shè)備和MCU供電模塊相連，用于向所述車載通訊 設(shè)備和MCU供電模塊輸出經(jīng)過所述第一降壓單元降壓后的電源。
3.如權(quán)利要求2所述的車載通訊設(shè)備和微控制單元的供電裝置，其特征在于，所述MCU 供電模塊包括第二輸入端口，第二降壓單元，以及第二輸出端口 ；該第二輸入端口，與所 述通訊設(shè)備供電模塊的第一輸出端口連接，用于向第二降壓單元輸入所述通訊設(shè)備供電模 塊輸出的電源；該第二降壓單元，用于將第二輸入端口所輸入的電源降壓至所述車載MCU 的額定工作電壓；該第二輸出端口，與所述車載MCU相連，用于向所述車載MCU輸出經(jīng)過所 述第二降壓單元降壓后的電源。
4.如權(quán)利要求3所述的車載通訊設(shè)備和微控制單元的供電裝置，其特征在于，所述車 載通訊設(shè)備和MCU額定工作電壓相差不超過1000mV。
5.如權(quán)利要求5所述的車載通訊設(shè)備和微控制單元的供電裝置，其特征在于，所述第 二降壓單元為低壓差線性穩(wěn)壓器LD0。
6.如權(quán)利要求2所述的車載通訊設(shè)備和微控制單元的供電裝置，其特征在于，所述通 訊設(shè)備供電模塊還包括連接在所述第一降壓單元和第一輸出端口之間的第一保護(hù)單元， 該第一保護(hù)單元用于保證所述第一降壓單元正常工作，以及所述第一輸出端口所輸出的電 源穩(wěn)定。
7.如權(quán)利要求3所述的車載通訊設(shè)備和微控制單元的供電裝置，其特征在于，所述MCU 供電模塊還包括連接在所述第二降壓單元和第二輸出端口之間的第二保護(hù)單元，該第二 保護(hù)單元用于保證所述第二降壓單元的正常工作，以及所述第二輸出端口所輸出的電源穩(wěn)定。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的車載通訊設(shè)備和微控制單元的供電裝置，其特征 在于，所述車載通訊設(shè)備的額定工作電壓為3. 6V至4. 2V ；所述車載MCU的額定工作電壓為 3. 3V。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的車載通訊設(shè)備和微控制單元的供電裝置，其特征 在于，所述外部直流電源的電壓為7V至90V。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置，包括通訊設(shè)備供電模塊和微控制單元MCU供電模塊；所述通訊設(shè)備供電模塊，用于轉(zhuǎn)換外部直流電源的電壓，并向所述車載通訊設(shè)備和MCU供電模塊供電；所述微控制單元MCU供電模塊，用于轉(zhuǎn)換所述通訊設(shè)備供電模塊輸出的直流電壓，為車載MCU供電。采用本發(fā)明實(shí)施例提供的車載通訊設(shè)備和MCU的供電裝置，只需要一路的DC-DC電源，將車載電源轉(zhuǎn)換成供給車載通訊設(shè)備使用的直流電源。而MCU的電源則取自給車載通訊設(shè)備供電的電源，經(jīng)低壓差線性穩(wěn)壓器LDO而獲得，使整個(gè)電源電路簡單、可靠、低成本。
文檔編號(hào)H02M3/06GK102082503SQ20101059105
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者劉均, 楊志泉 申請(qǐng)人:深圳市元征軟件開發(fā)有限公司