本實用新型涉及智能供電領域,尤其涉及一種用于車載終端的智能供電電路。
背景技術:
由于車載終端類設備一般依靠汽車蓄電池供電,而蓄電池容量有限,在汽車熄火后,汽車發(fā)電機停止發(fā)電及向蓄電池充電,此時要求車載終端設備功耗越低越好,并且在汽車停駛時具備休眠功能,避免汽車長時間停駛將蓄電池電量耗盡,致使汽車無法啟動及損壞蓄電池的不良后果,但實際上車載終端設備功耗的降低不是簡單能做到的,需要很多技術條件的滿足?,F(xiàn)有車載終端設備的智能供電電路通過對汽車設備電源(即ACC)、實時時鐘喚醒信號(即RTC)和終端內部MCU鎖定電源輸出控制信號三種信號的判斷來實現(xiàn)終端設備的喚醒和電源切斷,此三種信號只要有一種信號觸發(fā),即可實現(xiàn)對終端工作電路的供電,三種信號全部失效時,則切斷對終端的供電。
現(xiàn)有車載終端設備智能供電電路的缺點有:當蓄電池電壓下降至已設置的低壓閾值以下時,RTC依舊能夠喚醒終端設備工作消耗蓄電池電量,并不能完全避免蓄電池電量耗盡的結局;只要汽車接通ACC,終端設備就會一直供電工作,而不管汽車是否發(fā)動,發(fā)電機是否在為蓄電池充電,直至蓄電池電量耗盡為止。
上述技術缺點的根本原因,就是現(xiàn)有車載終端設備的智能供電電路不能以蓄電池的電壓值作為最優(yōu)先判斷是否能夠為終端供電的依據(jù)
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題,就是對現(xiàn)有智能供電電路做出改進,以蓄電池電壓值作為最優(yōu)先判斷能否為終端供電的依據(jù),在蓄電池電壓下降至已設置的低壓閾值以下時,不再對終端設備供電喚醒,從而有效避免蓄電池電量耗盡帶來的損害。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用如下方案:
一種用于車載終端的智能供電電路,包括蓄電池電壓比較電路和觸發(fā)信號處理電路;所述蓄電池電壓比較電路包括模擬比較器U1A,閾值輸入電壓REF5V和蓄電池電壓BATTERY分別經(jīng)分壓電路和濾波電路后接入所述模擬比較器U1A;所述觸發(fā)信號處理電路包括或門U2,多路觸發(fā)信號經(jīng)各自信號接收電路后接入所述或門U2;所述或門U2輸出信號串聯(lián)隔離電阻R3后與所述模擬比較器輸出信號合并為一路信號,所述合并后的一路信號與電壓模塊電連接。
所述多路觸發(fā)信號包括ACC信號、RTC喚醒信號和MCU控制信號;所述ACC信號接收電路為分壓電路和濾波電路;所述RTC喚醒型號為低電平有效信號,所述RTC喚醒信號接收電路為邏輯翻轉電路。
所述分壓電路為兩個電阻串聯(lián)分壓,所述濾波電路為電容濾波。
所述模擬比較器U1A型號為LM293。
所述或門U2為雙2路輸入正向或門。
所述雙2路輸入正向或門型號為SN74LVC2G32。
所述翻轉電路包括一個三極管和上拉電阻R6。
所述三極管型號為MMBT3904。
所述閾值輸入電壓REF5V為一高精度的電壓值為DC5.00V的基準電壓。
本實用新型的有益效果是可真正避免汽車長時間停駛,車載終端設備將蓄電池電量耗盡,致使汽車無法啟動及損壞蓄電池的不良后果;電路簡單易用,降低整個車載終端設備的成本。
附圖說明
圖1為本實用新型智能供電電路原理圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型具體實施例做出詳細說明。
如圖1所示為本實用新型車載終端智能供電電路圖,主要有蓄電池電壓比較電路和觸發(fā)信號處理電路組成。
蓄電池電壓比較電路連接關系為:閾值輸入電壓REF5V連接電阻R1,再串聯(lián)電容C2與電阻R2的并聯(lián)電路,串聯(lián)節(jié)點輸入到比較器U1A的-極,U1A型號選用LM293,容阻并聯(lián)電路另一端接地。蓄電池電壓BATTERY連接與閾值輸入電壓REF5V相同構造的電路后輸入到比較器U1A的+極。比較器U1A第4pin接地,第8pin接設備驅動電壓VDD,VDD與地之間連接電容C1起濾波作用。
觸發(fā)信號處理電路主要由雙2路輸入正向或門U2和各路觸發(fā)信號接收電路組成。U2型號選用SN74LVC2G32。RTC信號輸入到三極管Q1的基極,Q1的集電極連接電阻R6后接VDD,同時集電極連接到U2第1pin,Q1發(fā)射級接地。三極管Q1型號選用MMBT3904。ACC信號連接電阻R7后再串聯(lián)一個容阻并聯(lián)電路(電阻R7和電容C5的并聯(lián)電路)后接地,串聯(lián)節(jié)點輸入正向或門U2的第2pin。MCU控制信號直接輸入到U2的第5pin。U2第8pin接VDD,VDD接電容C4后接地;U2的第4pin接地,第6和7pin連接。RTC、ACC和MCU控制信號經(jīng)正向或門U2處理后由U2的第3pin輸出并經(jīng)電阻R3后與比較器U1A輸出端合并,合并后信號輸送給Power Module的Enable端。
本供電電路以蓄電池電壓值作為最優(yōu)先判斷能否為終端供電的依據(jù),在蓄電池電壓下降至已設置的低壓閾值以下時,不再對終端設備供電喚醒,從而有效避免蓄電池電量耗盡帶來的損害;在蓄電池電壓高于設置的低壓閾值時,ACC信號、RTC喚醒信號和MCU控制信號中的任意一個信號觸發(fā)即可喚醒為終端供電,三種信號全部失效時,則切斷對終端的供電。
ACC信號、RTC喚醒信號和MCU控制信號的解釋為:
1.ACC信號(即汽車設備電源信號):當汽車鑰匙轉到ACC檔位時,將汽車蓄電池電源接通至ACC,實現(xiàn)車上一些用電設備的供電,如點煙器、換氣扇、燈光等;
2.RTC喚醒信號(即實時時鐘喚醒信號):終端在汽車停駛休眠期間,每經(jīng)過一個已設定的周期,RTC就會輸出一個休眠周期完成的定時信號,將終端供電喚醒完成某些定時的周期性工作,當工作完成后終端斷電繼續(xù)進入休眠狀態(tài);
3.MCU控制信號(即終端內部MCU鎖定電源輸出控制信號):終端喚醒后,其內部MCU向智能供電電路發(fā)出鎖定電源輸出控制信號,使供電電路保持為終端供電,再向RTC發(fā)出清除喚醒信號命令;當終端工作完成后,MCU清除此鎖定電源輸出控制信號,終端斷電進入休眠狀態(tài)。
U1A為模擬比較器,型號選用LM293,此供電電路只使用了LM293的其中一個比較器,其作用是將其+、-兩端輸入電壓信號進行比較,當+端輸入電壓大于-端時無輸出,當+端輸入電壓小于-端時輸出低電平;U1A用于將蓄電池電壓與一基準電壓進行比較,判斷蓄電池電壓是否高于已設置的低壓閾值;其中,標號BATTERY為蓄電池電壓,標號REF5V為一高精度的電壓值為DC5.00V的基準電壓;電阻R1、R2、R4、R5分別為REF5V和BATTERY的分壓電阻,用于調制適當?shù)谋容^電壓值選用型號分別為10K、15K、20K、10K,精度均為1%;C2、C3分別為REF5V和BATTERY的濾波電容,起到穩(wěn)定輸入電壓信號的作用,型號均為105/16V;C1為U1A的濾波電容,型號為104/50V;通過公式UBATTERY*R4/(R4+R5)<UREF5V*R1/(R1+R2)計算可知,當蓄電池電壓小于DC9V時,U1A輸出低電平,即判定蓄電池電壓低于已設置的低壓閾值。
U2為雙2路輸入正向或門,型號選用SN74LVC2G32,其作用是其各路輸入信號只要有一路為高電平,其輸出信號即為高電平;此處U2將ACC信號、RTC喚醒信號和MCU鎖定電源輸出控制信號三個輸入信號合成為一個輸出信號,即只要這三個信號有一個輸出高電平,U2即輸出高電平;C4為U2的濾波電容,型號為104/50V。
標號ACC_SIGNAL為ACC信號,由于ACC信號電壓即為蓄電池電壓,為適應U2的或門輸入電壓,需要對其信號分壓,電阻R7、R8即為其分壓電阻,型號分別為20K和10K;C5為ACC_SIGNAL的濾波電容,型號為105/16V;假設ACC_SIGNAL電壓范圍為DC8~14V,則經(jīng)電阻R7、R8分壓后的輸出電壓為DC2.67~4.67V,適用于SN74LVC2G32。
標號RCT_INT為RTC喚醒信號,由于RTC輸出信號為低電平有效(即喚醒時輸出低電平,平時輸出高電平),所以在輸入至U2前需要使用一個NPN三極管對其信號電平進行邏輯翻轉,Q1即為此作用三極管,選用型號MMBT3904,R6為信號上拉電阻,型號10K。
標號MCU_CTRL為MCU鎖定電源輸出控制信號,直接輸入至U2的或門輸入;標號WAKEUP為此智能供電電路的最終電源控制輸出,連接至終端供電模塊電路的使能端;標號VDD和GND分別為此智能供電電路的工作電源正負,一般選用DC5V供電即可,額定供電電流1.5mA。
電阻R3起到隔離U1A和U2輸出信號的作用,當U1A無輸出(即蓄電池電壓高于已設置的低壓閾值)時,ACC信號、RTC喚醒信號和MCU鎖定電源輸出控制信號只要有一個有效,WAKEUP即可輸出高電平,使能終端供電模塊電路;當U1A輸出低電平(即蓄電池電壓低于已設置的低壓閾值)時,則不論其它信號為何種狀態(tài),WAKEUP也都為低電平,終端無供電。
本實用新型的有益效果是:可真正避免汽車長時間停駛,車載終端設備將蓄電池電量耗盡,致使汽車無法啟動及損壞蓄電池的不良后果;電路簡單易用,降低整個車載終端設備的成本。
以上對本實用新型的實施例進行了詳細說明,但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例,不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化、改進或組合等,均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。