一种直流电源控制电路及装置的制作方法

1.本发明涉及直流电源控制电路技术领域，特别涉及一种直流电源控制电路及装置。


背景技术：

2.随着现代电子技术的飞速发展，特别是电动车辆的应用，对汽车电子电路的性能要求越来越高。现有汽车的直流电源电路中，直流电源电压存在较大波动，导致输出的电压波动较大，影响负载的正常工作。另外直流电源给负载供电过程中，负载电流也存在较大波动，导致直流电源的电流波动较大，影响直流电源的使用寿命。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种直流电源控制电路及装置，以解决相关技术中现有直流电源电路中，直流电源电压波动影响负载正常工作，负载电流波动影响直流电源使用寿命的技术问题。
4.第一方面，提供了一种直流电源控制电路，包括：
5.稳压电路，所述稳压电路包括第一电阻、第二电阻和第一稳压二极管；
6.所述第一电阻的第一端用于与直流电源的正极连接、第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一稳压二极管的阴极端连接，所述第一稳压二极管的阳极端接地；
7.开关电路，所述开关电路包括第三电阻、第四电阻和mos管；
8.所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端和所述mos管的d端连接、第二端与所述mos管的g端连接，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接、第二端接地，所述mos管的s端用于与负载连接。
9.一些实施例中，所述直流电源控制电路还包括：
10.前级滤波电路，所述前级滤波电路设于直流电源与稳压电路之间。
11.一些实施例中，所述前级滤波电路包括：
12.第一电容，所述第一电容的第一端与直流电源的正极连接、第二端接地；
13.第二电容，所述第二电容的第一端与直流电源的正极连接、第二端接地。
14.一些实施例中，所述直流电源控制电路还包括：
15.第一二极管，所述第一二极管的阳极端与直流电源的正极连接、第二端与所述第一电容的第一端连接。
16.一些实施例中，所述直流电源控制电路还包括：
17.后级滤波电路，所述后级滤波电路设于所述开关电路与负载之间。
18.一些实施例中，所述后级级滤波电路包括：
19.第三电容，所述第三电容的第一端与所述mos管的s端连接、第二端接地；
20.第四电容，所述第四电容的第一端与所述mos管的s端连接、第二端接地。
21.一些实施例中，所述第一电容和所述第三电容均为电解电容。
22.一些实施例中，所述直流电源控制电路还包括：
23.第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的阴极端与所述第四电阻的第二端连接，所述第二稳压二极管的阳极端接地。
24.一些实施例中，所述直流电源控制电路还包括：
25.第五电容，所述第五电容的第一端与所述mos管的g端连接、第二端接地。
26.第二方面，提供了一种电源控制装置，包括前述的直流电源控制电路。
27.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
28.本发明实施例提供了一种直流电源控制电路及装置，其设有稳压电路和开关电路，所述稳压电路包括第一稳压二极管，所述第一稳压二级管的稳压特性可将直流电源输出的电压控制在特定区间输出，即使直流电源电压波动，尽可能不影响向负载供电的电压，保证负载正常工作。所述开关电路包括mos管，所述mos管的d端和s端分别连接直流电源和负载，当负载电流波动时，尽可能不影响直流电源的输出电流，保证直流电源的使用寿命。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明实施例提供的一种直流电源控制电路的原理图。
31.图2为本发明实施例提供的一种直流电源控制电路的电路图。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本发明实施例提供了一种直流电源控制电路，其能解决现有直流电源电路中，直流电源电压波动影响负载正常工作，负载电流波动影响直流电源使用寿命的技术问题。
34.参见图1和图2所示，本发明实施例提供了一种直流电源控制电路，包括：稳压电路和开关电路。
35.所述稳压电路包括第一电阻r1、第二电阻r2和第一稳压二极管d1。所述第一电阻r1的第一端用于与直流电源的正极连接、第二端与所述第二电阻r2的第一端连接，所述第二电阻r2的第二端与所述第一稳压二极管d1的阴极端连接，所述第一稳压二极管d1的阳极端接地。
36.所述开关电路包括第三电阻r3、第四电阻r4和mos管u1。所述第三电阻r3的第一端与所述第一电阻r3的第二端和所述mos管u1的d端连接、第二端与所述mos管u1的g端连接，所述第四电阻r4的第一端与所述第三电阻r3的第二端连接、第二端接地，所述mos管u1的s端用于与负载连接。
37.具体地，直流电源正极vin输入，vin电压值通常为24v。经过所述第一电阻r1后，再经过所述电阻r2和所述第一稳压二级管d1，因受所述第一稳压二级管d1的稳压特性制约，所述第一电阻r1的后端电压值将被抑制在所述第一稳压二级管d1的特性稳压区间内。此处的所述第一稳压二级管d1一般可取值是16v的额定稳压电压值，其本身的特性稳压有效范围为vmin：15.3v/vnom:16.0v/vmax：17.2v。所述第一电阻r1的作用为减缓输入电压对后级开关电路的电压及电流冲击，所述第一电阻r1的阻值一般取20ω左右，功率在1/2w或者1w左右。当vin的电压值发生陡升时，可以明显抑制电压波动所带来的冲击，起缓冲作用。
38.进一步，所述mos管u1的d端输入电压值被限制在了15.3v～17.2v区间，可选地，所述mos管u1可为n型mos管，所述第一电阻r1后端的电压通过所述电阻r3输出至所述mos管u1的g端，所述mos管u1的g端被置高电平，所述mos管u1处于导通状态，所述mos管u1的d端的电压被传递到所述mos管u1的s端，最终被输出到vout端，为负载供电。另外，当负载电流波动时，由于所述mos管u1的自身特性，负载电流波动不会影响所述开关电路前级的直流电源，保证直流电源的使用寿命。
39.本发明实施例中的直流电源控制电路，其设有稳压电路和开关电路，所述稳压电路包括第一稳压二极管，所述第一稳压二级管的稳压特性可将直流电源输出的电压控制在特定需要区间输出，即使直流电源电压波动，尽可能不影响向负载供电的电压，保证负载正常工作。所述开关电路包括mos管，所述mos管的d端和s端分别连接直流电源和负载，当负载电流波动时，尽可能不影响直流电源的输出电流，保证直流电源的使用寿命。
40.作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，参见图2所示，所述直流电源控制电路还包括：前级滤波电路，所述前级滤波电路设于直流电源与稳压电路之间。所述前级滤波电路将直流电源输出的电压滤波后输出至稳压电路，尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，对多频段杂波均能有一定的抑制，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，输出至稳压电路的电压更加平滑。
41.进一步地，参见图2所示，所述前级滤波电路包括：第一电容c1和第二电容c2。所述第一电容c1的第一端与直流电源的正极连接、第二端接地，所述第二电容c2的第一端与直流电源的正极连接、第二端接地。可选地，所述第一电容c1为电解电容，单位体积的电容量非常大，耐大纹波电压能力强，且成本较低。
42.作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，参见图2所示，所述直流电源控制电路还包括：第一二极管d2，所述第一二极管d2的阳极端与直流电源的正极连接、第二端与所述第一电容c1的第一端连接，保证电流正常流向，避免方向电压冲击。
43.作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，参见图1所示，所述直流电源控制电路还包括：后级滤波电路，所述后级滤波电路设于所述开关电路与负载之间。所述后级滤波电路将所述开关电路输出的电压滤波后输出至负载，尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，输出至负载电压更加平滑。
44.进一步地，参见图2所示，所述后级级滤波电路包括：第三电容c3和第四电容c4，所述第三电容的第一端与所述mos管的s端连接、第二端接地。所述第四电容的第一端与所述mos管的s端连接、第二端接地。可选地，所述第三电容c3为电解电容，单位体积的电容量非常大，耐大纹波电压能力强，且成本较低。
45.作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，参见图2所示，所述直流电源控制电
路还包括：第二稳压二极管d3，所述第二稳压二极管d3的阴极端与所述第四电阻r4的第二端连接，所述第二稳压二极管d3的阳极端接地。所述第二稳压二极管d3可以与所述第一稳压二极管d1参数相同。一方面所述第二稳压二极管d3可以稳定所述mos管u1的g端的电压，避免所述mos管u1的g端的电压过大；另一方面，当所述第一稳压二极管d1因故障损坏时，所述第二稳压二极管d3也起到一定的冗余保护作用，保证所述mos管u1的d端的电压在需要的区间内。
46.作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，参见图2所示，所述直流电源控制电路还包括：第五电容c5，所述第五电容c5的第一端与所述mos管u1的g端连接、第二端接地。所述第五电容c5可以滤除所述mos管u1的g端的多频段杂波电压，保证所述mos管u1的正常使用。
47.本发明实施例提供了一种自稳态保持装置，包括前述的直流电源控制电路。参见图1和图2所示，所述直流电源控制电路包括：稳压电路和开关电路。
48.所述稳压电路包括第一电阻r1、第二电阻r2和第一稳压二极管d1。所述第一电阻r1的第一端用于与直流电源的正极连接、第二端与所述第二电阻r2的第一端连接，所述第二电阻r2的第二端与所述第一稳压二极管d1的阴极端连接，所述第一稳压二极管d1的阳极端接地。
49.所述开关电路包括第三电阻r3、第四电阻r4和mos管u1。所述第三电阻r3的第一端与所述第一电阻r3的第二端和所述mos管的d端连接、第二端与所述mos管u1的g端连接，所述第四电阻r4的第一端与所述第三电阻r3的第二端连接、第二端接地，所述mos管u1的s端用于与负载连接。
50.具体地，直流电源正极vin输入，vin电压值通常为24v。经过所述第一电阻r1后，再经过所述电阻r2和所述第一稳压二级管d1，因受所述第一稳压二级管d1的稳压特性制约，所述第一电阻r1的后端电压值将被抑制在所述第一稳压二级管d1的特性稳压区间内。此处的所述第一稳压二级管d1一般可取值是16v的额定稳压电压值，其本身的特性稳压有效范围为vmin：15.3v/vnom:16.0v/vmax：17.2v。所述第一电阻r1的作用为减缓输入电压对后级开关电路的电压及电流冲击，所述第一电阻r1的阻值一般取20ω左右，功率在1/2w或者1w左右。当vin的电压值发生陡升时，可以明显抑制电压波动所带来的冲击，起缓冲作用。
51.进一步，所述mos管u1的d端输入电压值被限制在了15.3v～17.2v区间，可选地，所述mos管u1可为n型mos管，所述第一电阻r1后端的电压通过所述电阻r3输出至所述mos管u1的g端，所述mos管u1的g端被置高电平，所述mos管u1处于导通状态，所述mos管u1的d端的电压被传递到所述mos管u1的s端，最终被输出到vout端，为负载供电。另外，当负载电流波动时，由于所述mos管u1的自身特性，负载电流波动不会影响所述开关电路前级的直流电源，保证直流电源的使用寿命。
52.本发明实施例中的直流电源控制装置，其直流电源控制电路设有稳压电路和开关电路，所述稳压电路包括第一稳压二极管，所述第一稳压二级管的稳压特性可将直流电源输出的电压控制在特定需要区间输出，即使直流电源电压波动，尽可能不影响向负载供电的电压，保证负载正常工作。所述开关电路包括mos管，所述mos管的d端和s端分别连接直流电源和负载，当负载电流波动时，尽可能不影响直流电源的输出电流，保证直流电源的使用寿命。
53.作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，参见图2所示，所述直流电源控制电路还包括：前级滤波电路，所述前级滤波电路设于直流电源与稳压电路之间。所述前级滤波电路将直流电源输出的电压滤波后输出至稳压电路，尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，对多频段杂波均能有一定的抑制，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，输出至稳压电路的电压更加平滑。
54.进一步地，参见图2所示，所述前级滤波电路包括：第一电容c1和第二电容c2。所述第一电容c1的第一端与直流电源的正极连接、第二端接地，所述第二电容c2的第一端与直流电源的正极连接、第二端接地。可选地，所述第一电容c1为电解电容，单位体积的电容量非常大，耐大纹波电压能力强，且成本较低。
55.作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，参见图2所示，所述直流电源控制电路还包括：第一二极管d2，所述第一二极管d2的阳极端与直流电源的正极连接、第二端与所述第一电容c1的第一端连接，保证电流正常流向，避免反向电压冲击。
56.作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，参见图1所示，所述直流电源控制电路还包括：后级滤波电路，所述后级滤波电路设于所述开关电路与负载之间。所述后级滤波电路将所述开关电路输出的电压滤波后输出至负载，尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，输出至负载电压更加平滑。
57.进一步地，参见图2所示，所述后级级滤波电路包括：第三电容c3和第四电容c4，所述第三电容的第一端与所述mos管的s端连接、第二端接地。所述第四电容的第一端与所述mos管的s端连接、第二端接地。可选地，所述第三电容c3为电解电容，单位体积的电容量非常大，耐大纹波电压能力强，且成本较低。
58.作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，参见图2所示，所述直流电源控制电路还包括：第二稳压二极管d3，所述第二稳压二极管d3的阴极端与所述第四电阻r4的第二端连接，所述第二稳压二极管d3的阳极端接地。所述第二稳压二极管d3可以与所述第一稳压二极管d1参数相同。一方面所述第二稳压二极管d3可以稳定所述mos管u1的g端的电压，避免所述mos管u1的g端的电压过大；另一方面，当所述第一稳压二极管d1因故障损坏时，所述第二稳压二极管d3也起到一定的冗余保护作用，保证所述mos管u1的d端的电压在需要的区间内。
59.作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，参见图2所示，所述直流电源控制电路还包括：第五电容c5，所述第五电容c5的第一端与所述mos管u1的g端连接、第二端接地。所述第五电容c5可以滤除所述mos管u1的g端的杂波电压，保证所述mos管u1的正常使用。
60.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
61.需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作
之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
62.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。