一種汽車儀表電源電路的制作方法

本發明涉及一種電源電路領域，尤其涉及一種汽車液晶儀表電源電路。

背景技術：

如圖1所示，現有的汽車組合儀表電源為12V蓄電池電源，而內部的MCU和其它部分元器件工作電壓為5V，電源電路通過前濾波電路、低壓差線性穩壓電源電路、后濾波電路將蓄電池的12V電源轉化為5V的電源，以供MCU和其它元器件使用。

但是將蓄電池的12V電源接到汽車儀表電路直接進行12V電通過低壓差線性穩壓電源電路轉5V電源的過程中，會開關電源時因電源噪聲產生瞬態噪聲干擾，其上升速度快、持續時間短、電壓振幅高，隨機性強，對電路產生嚴重干擾，導致汽車儀表的EMC測試通過率低，進一步對汽車儀表的質量產生不利影響。

因此，有必要提供一種新的電源電路，其可以在將蓄電池12V電源直接轉成5V電源的過程中降低因電源噪聲產生的傳導干擾，滿足電磁兼容測試對于汽車液晶儀表的要求，增加EMC測試的通過率，節約成本。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在的問題，本發明提供了一種汽車儀表電源電路，其可以在將蓄電池12V電源直接轉成5V電源的過程中降低因電源噪聲產生的傳導干擾，滿足電磁兼容測試對于汽車液晶儀表的要求，增加EMC測試的通過率，節約成本。

本發明就上述技術問題而提出的技術方案如下：

提供一種汽車儀表電源電路，其包括：

減小電磁干擾濾波電路，其一端連接12V電源輸出端，用于通過大電流共模電感對電源輸出的12V電源進行濾波，并將濾波后的12V電源輸出；

前濾波電路，其連接所述減小電磁干擾濾波電路，用于對輸出的12V電源進行初始濾波，得到12V穩壓電源并輸出；

低壓差線性穩壓電源電路，其連接所述前濾波電路，用于將經所述初始濾波后輸出的12V穩壓電源轉換成5V電源并輸出；

以及后濾波電路，其連接所述低壓差線性穩壓電源電路，用于對輸出的5V電源進行再次濾波，得到5V穩定電源并輸出。

優選的，所述減小電磁干擾濾波電路包括：

防反電路單元，其輸入端連接所述電源輸出端，用于防反接；

瞬態抑制單元，其輸入端連接所述防反電路單元的輸出端，其輸出端接地，用于防反接；

大電流共模電感，其用于對所述電源輸出的12V電源噪聲進行濾波；所述大電流共模電感第一輸入端和第二輸入端分別連接所述防反電路單元的輸出端以及所述瞬態抑制單元的輸出端；所述大電流共模電感的第一輸出端輸出經濾波后的12V電源，第二輸出端接地。

優選的，所述防反電路單元的輸出端還接第一NC電阻的輸入端，且所述第一NC電阻的輸出端接所述大電流共模電感的第一輸出端；所述瞬態抑制單元的輸出端還接第二NC電阻，且所述第二NC電阻的輸出端接所述大電流共模電感的第二輸出端。

優選的，所述防反電路單元為S3D二極管；所述瞬態抑制單元為TVS二極管；所述大電流共模電感為TLDCM7978-2-501TF共模電感；

所述S3D二極管的正極接所述電源輸出端，負極分別接所述TVS二極管的負極端以及TLDCM7978-2-501TF共模電感的第一輸入端；

所述TVS二極管的正極端分別接地和接所述TLDCM7978-2-501TF共模電感的第二輸入端。

優選的，所述低壓差線性穩壓電源電路包括MPQ4423H穩壓芯片；

所述前濾波電路包括：

并聯的第一極性電容、第二電容、第三電容、第四電容，且所述第一極性電容、第二電容、第三電容、第四電容的輸入端均與經所述減小電磁干擾濾波電路濾波后的12V電源相連，用于對經所述減小電磁干擾濾波電路濾波后的12V電源進行初始濾波；所述第一極性電容、第二電容、第三電容、第四電容的輸出端均與所述MPQ4423H穩壓芯片的IN引腳相連，用于將經初始濾波后得到的12V穩壓電源輸入所述MPQ4423H穩壓芯片；

第一電阻以及與所述第一電阻串聯的第二電阻，且串聯后所述第二電阻的輸入端接所述MPQ4423H穩壓芯片的EN/SYNC引腳，所述第一電阻的輸出端接接地；所述第一電阻和第二電阻用于對所述EN/SYNC的輸出進行限流；

第三電阻，其輸入端連接所述MPQ4423H穩壓芯片的VCC引腳；

第五電容，其輸入端分別連接所述第三電阻的輸出端以及所述MPQ4423H穩壓芯片的PG引腳，其輸出端接地；所述第三電阻以及第五電容用于對所述VCC引腳和PG引腳進行濾波和開漏輸出。

優選的，所述后濾波電路包括：

第四電阻，其輸入端與所述MPQ4423H穩壓芯片的BST引腳相連；

第六電容，其輸入端與所述第四電阻串聯；

第一電感，其輸入端分別連接所述MPQ4423H穩壓芯片的SW引腳以及所述第六電容的輸出端；

所述第四電阻以及第六電容用于降低所述BST輸出的尖峰電壓；所述第一電感用于對經所述第四電阻以及第六電容輸出的電壓進行濾波；

第五電阻、第六電阻和第七電阻，所述第五電阻的輸入端連接所述MPQ4423H穩壓芯片的FB引腳，其輸出端分別連所述第六電阻和第七電阻的輸入端，所述第六電阻的輸出端連所述第一電感的輸出端；所述第七電阻的輸出端接地；

以及并聯的第七電容、第八電容、第九電容和電解電容，所述第七電容、第八電容、第九電容和電解電容的輸入端均連接所述第一電感的輸出端，用于對經所述第一電感輸出的5V電源再次濾波，得到所述5V穩定電源并輸出。

優選的，所述第一電感為SLF7045T電感。

優選的，還包括電壓驗證電路，其包括：

發光二極管，其輸入端連接所述并聯的第七電容、第八電容、第九電容和電解電容的輸出端，用于驗證輸出的5V穩定電源是否正常；

以及第八電阻，其輸入端連接所述發光二極管的輸出端，用于限流。

本發明的技術方案具有如下技術效果：

本發明可以在將蓄電池12V電源直接轉成5V電源的過程中降低因電源噪聲產生的傳導干擾，滿足電磁兼容測試對于汽車液晶儀表的要求，增加EMC測試的通過率，節約成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明現有的汽車儀表電源電路的電路圖；

圖2是本發明實施例一中減小電磁干擾濾波電路的電路圖；

圖3是本發明實施例一中汽車儀表電源電路(不包含減小電磁干擾濾波電路)的電路圖。

具體實施方式

本發明針對現有汽車儀表電源電路在將蓄電池的12V電源轉換成5V電源的過程中，開關電源時因電源噪聲產生瞬態噪聲干擾，導致對電路干擾嚴重，且使得汽車儀表的EMC測試通過率低的缺陷，提供一種新的汽車儀表電源電路，其可以在將蓄電池12V電源直接轉成5V電源的過程中降低因電源噪聲產生的傳導干擾，滿足電磁兼容測試對于汽車液晶儀表的要求，增加EMC測試的通過率，節約成本。

實施例一：

如圖2-3所示，本發明的汽車儀表電源電路包括：

減小電磁干擾濾波電路，其一端連接12V電源輸出端EXT BAT，用于通過大電流共模電感對電源輸出的12V電源進行濾波，并將濾波后的12V電源DVDD_12VP輸出；

前濾波電路，其連接所述減小電磁干擾濾波電路，用于對輸出的12V電源進行初始濾波，得到12V穩壓電源并輸出；

低壓差線性穩壓電源電路，其連接所述前濾波電路，用于將經所述初始濾波后輸出的12V穩壓電源轉換成5V電源DVDD_5V并輸出；

以及后濾波電路，其連接所述低壓差線性穩壓電源電路，用于對輸出的5V電源進行再次濾波，得到5V穩定電源并輸出。

其中，所述減小電磁干擾濾波電路包括：

防反電路單元D2，其輸入端連接所述電源輸出端EXT_BAT，用于防反接；優選的，所述防反電路單元D2為S3D二極管，其最大通過電流為3A，電壓為1.2V，反向電壓為100V；

瞬態抑制單元D3，其輸入端連接所述防反電路單元D2的輸出端，其輸出端EXT_GND接地，用于防反接；所述瞬態抑制單元D3為TVS二極管。TVS(Transient Voltage Suppressor)二極管，又稱為瞬態抑制二極管，是普遍使用的一種新型高效電路保護器件，它具有極快的響應時間(亞納秒級)和相當高的浪涌吸收能力。當它的兩端經受瞬間的高能量沖擊時，TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗，以吸收一個瞬間大電流，從而把它的兩端電壓箝制在一個預定的數值上，從而保護后面的電路元件不受瞬態高壓尖峰脈沖的沖擊。本實施例中，特別優選的，所述TVS二極管為8KP36A二極管，其最大穩壓值為36V，功率為8000W。

大電流共模電感L2，其用于對所述電源輸出的12V電源噪聲進行濾波；所述大電流共模電感L2第一輸入端1和第二輸入端2分別連接所述防反電路單元D2的輸出端以及所述瞬態抑制單元D3的輸出端；所述大電流共模電感L2的第一輸出端4輸出經濾波后的12V電源，第二輸出端3接地。

優選的，所述防反電路單元D2的輸出端還接第一NC(no connect)電阻R9的輸入端，且所述第一NC電阻R9的輸出端接所述大電流共模電感L2的第一輸出端4；所述瞬態抑制單元D3的輸出端還接第二NC(no connect)電阻R10，且所述第二NC電阻R10的輸出端接所述大電流共模電感L2的第二輸出端3。通過設置第一NC電阻R9以及第二NC電阻R10來為后續的修改留下余地。

優選的，所述大電流共模電感L2采用TLDCM7978-2-501TF共模電感對電源噪聲進行濾波，使傳導測試能夠順利通過。

當所述防反電路單元為S3D二極管；所述瞬態抑制單元為TVS二極管；所述大電流共模電感為TLDCM7978-2-501TF共模電感時，所述S3D二極管的正極接所述電源輸出端，負極分別接所述TVS二極管的負極端以及TLDCM7978-2-501TF共模電感的第一輸入端；所述TVS二極管的正極端分別接地和接所述TLDCM7978-2-501TF共模電感的第二輸入端。

進一步的，所述低壓差線性穩壓電源電路包括MPQ4423H穩壓芯片；所述MPQ4423H穩壓芯片包括IN、FB、EN/SYNC、VCC、PG、BST、SW以及GND八個引腳，其能夠起到高頻同步整流降壓開關轉換的作用；上述各引腳的功能與現有技術相同，在此不再贅述；

所述前濾波電路包括：

并聯的第一極性電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4，且所述第一極性電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4的輸入端均與經所述減小電磁干擾濾波電路濾波后的12V電源DVDD_12VP相連，用于對經所述減小電磁干擾濾波電路濾波后的12V電源DVDD_12VP進行初始濾波；所述第一極性電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4的輸出端均與所述MPQ4423H穩壓芯片的IN引腳相連，用于將經初始濾波后得到的12V穩壓電源輸入所述MPQ4423H穩壓芯片；本實施例中，第一極性電容C1取值為220μF/35V，第二電容C2取值為2.2μF/50V，第三電容C3取值為2.2μF/50V，第四電容C4取值為0.1nF。

第一電阻R1以及與所述第一電阻R1串聯的第二電阻R2，且串聯后所述第二電阻R2的輸入端接所述MPQ4423H穩壓芯片的EN/SYNC引腳，所述第一電阻R1的輸出端接接地；所述第一電阻R1和第二電阻R1的阻值分別為8-12k和1.5-3k，特別優選的，所述第一電阻R1和第二電阻R1的阻值分別為10k和2k；所述所述第一電阻R1和第二電阻R1用于對所述EN/SYNC的輸出進行限流；

第三電阻R3，其輸入端連接所述MPQ4423H穩壓芯片的VCC引腳；所述第三電阻R3的阻值為80-120k，特別優選為100k；

第五電容C5，其輸入端分別連接所述第三電阻R3的輸出端以及所述MPQ4423H穩壓芯片的PG引腳，其輸出端接地，所述第五電容C5的取值為0.1μF；所述第三電阻R3以及第五電容C5用于對所述VCC引腳和PG引腳進行濾波和開漏輸出。

進一步的，所述后濾波電路包括：

第四電阻R4，其輸入端與所述MPQ4423H穩壓芯片的BST引腳相連；所述第四電阻R4的阻值為18-24k，優選為22k；

第六電容C6，其輸入端與所述第四電阻串聯；所述第六電容C6的取值為0.1μF；

第一電感L1，其輸入端分別連接所述MPQ4423H穩壓芯片的SW引腳以及所述第六電容C6的輸出端；所述第一電感L1優選為SLF7045T電感；

所述第四電阻R4以及第六電容C6用于降低所述BST輸出的尖峰電壓；所述第一電感L1用于對經所述第四電阻R4以及第六電容C6輸出的電壓進行濾波；

第五電阻R5、第六電阻R6和第七電阻R7，所述第五電阻R5的輸入端連接所述MPQ4423H穩壓芯片的FB引腳，其輸出端分別連所述第六電阻R6和第七電阻R7的輸入端，所述第六電阻R6的輸出端連所述第一電感L1的輸出端；所述第七電阻R7的輸出端接地；

以及并聯的第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9和電解電容EC1，所述第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9和電解電容EC1的輸入端均連接所述第一電感L1的輸出端，用于對經所述第一電感L1輸出的5V電源再次濾波，得到所述5V穩定電源DVDD_5V并輸出。

優選的，所述第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9和電解電容EC1的取值分別為為100μF/16V，10μF/16V，0.1μF以及100μF/16V。

進一步的，所述汽車儀表電源電路還包括電壓驗證電路，其包括：

發光二極管LED_5V，其輸入端連接所述并聯的第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9和電解電容EC1的輸出端，用于驗證輸出的5V穩定電源DVDD_5V是否正常；

以及第八電阻R8，其輸入端連接所述發光二極管LED_5V的輸出端，用于限流，其阻值為1.5-2.5k，優選為2k。

綜上所述，本發明的技術方案可本發明可以在將蓄電池12V電源直接轉成5V電源的過程中降低因電源噪聲產生的傳導干擾，滿足電磁兼容測試對于汽車液晶儀表的要求，增加EMC測試的通過率，節約成本。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。