[發明專利]一種車用模擬輸出電路

有效

• 申請號: 201310206863.X
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103337842B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 王永秋;陶高偉;李振山;李鈺銳;危波;李興佳;秦自瑞
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明涉及一種車用模擬輸出電路。

背景技術

新能源車上發動機不是由加速踏板直接控制，而需要通過整車控制器發出模擬信號控制發動機油門開度、發電機發電電流和電動機輸出扭矩，從而實現整車功率分配。汽車工作環境復雜，對信號可靠性要求較高，一般要求信號具有對電源或地短接保護功能，如果沒有完善的保護，在生產過程中由于線束誤接會造成電控模塊損壞，運行過程中的損壞可能影響行車安全。

發明內容

本發明的目的是提供一種車用模擬輸出電路，用以解決新能源客車生產過程中沒有完善的信號保護，線束誤接可能造成的電控模塊損壞，從而影響行車安全的問題。

為實現上述目的，本發明的方案是：一種車用模擬輸出電路，包括一個運算放大器及其電壓串聯負反饋支路，該運算放大器的正相輸入端用于連接待放大的模擬信號，所述運算放大器的輸出端連接有過流保護電路，所述過流保護電路包括一個過流檢測電阻（R4）和一個放大電路，所述過流檢測電阻（R4）串接在所述運算放大器的輸出端，且該過流檢測電阻（R4）驅動連接所述放大電路，該放大電路的輸出端連接在所述電壓串聯負反饋支路上。

所述放大電路為一個兩級耦合放大電路。

該車用模擬輸出電路還設有一個電源短接保護二極管（D3）,所述電源短接保護二極管（D3）串接在運算放大器的輸出端。

所述運算放大器的輸出端還設有一個瞬態抑制二極管（D4），所述瞬態抑制二級管(D4)連接在車用模擬輸出電路的輸出端與地之間。

所述運算放大器的反相輸入端還設有一個輸入保護電路，該輸入保護電路由兩個串聯的輸入保護二極管(D1、D2)和一個限流電阻（R5）組成，所述限流電阻（R5）串接在所述電壓串聯負反饋支路中。

所述兩級耦合放大電路為一個直接耦合放大電路，由兩個三極管（Q1、Q2）直接耦合組成。

本發明達到的有益效果：本發明通過設置電壓串聯負反饋支路，在其運算放大器的輸出端設置過流檢測電阻和兩級耦合放大電路，過流檢測電阻檢測電流，并通過兩級耦合放大電路拉高反相輸入端的電壓，從而減小輸出電壓，實現過流保護和對地短接保護；

本發明在運算放大器的輸出端還設有一個防電源短接保護二極管，通過電源短接保護二極管的單向導通作用，實現對電源短接保護功能；

本發明在反向輸入端設置輸入保護電路，使反相端電壓經電阻限流和二極管嵌位保證在安全范圍內。

附圖說明

圖1是本發明車用模擬輸出電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

本發明的車用模擬輸出電路包括一個運算放大器及其電壓串聯負反饋支路，該運算放大器的正相輸入端接待放大的模擬信號，所述運算放大器的輸出端連接有過流保護電路，所述過流保護電路包括一個過流檢測電阻（R4）和一個放大電路，所述過流檢測電阻（R4）串接在所述運算放大器的輸出端，且該過流檢測電阻（R4）驅動連接所述放大電路，該放大電路的輸出端連接在所述電壓串聯負反饋支路上。

如圖1所示，AIN為待放大的模擬信號，AOUT為放大后的車用模擬輸出信號，VCC、GND為分別電源和地；U1為運算放大器，D1、D2、D3為普通二極管，D4為瞬態抑制二極管，Q1、Q2為三極管，R1、R2、R3、R4、R5為電阻。

本實施例的放大電路為一個兩級直接耦合放大電路，該兩級直接耦合放大電路包括三極管Q1、Q2和電阻R3、R2，電阻R3為第一級放大中三極管Q1的基極電阻，電阻R2既作為Q1的集電極電阻，又作為第二級放大中三極管Q2的基極電阻，該放大電路的輸出端連接在電壓負反饋支路上，通過該放大電路可以拉高運算放大器反向輸入端的電壓，減小輸出端的輸出電壓。

過流保護電路包括兩級直接耦合放大電路和過流檢測電阻R4，電阻R4驅動連接該放大電路，通過R4檢測輸出電流，由兩級直接耦合放大電路的放大作用，拉高反向輸入端的電壓，從而減小輸出端的電壓，實現過流保護和對地短接保護。

運算放大器的輸出端還設有一個電源短接保護二極管D3，D3串接在過流檢測電阻R4和瞬態抑制二極管D4之間，通過電源短接保護二極管D3的單向導通作用，可以實現對電源短接保護的功能。

本實施例還設有一個瞬態抑制二極管D4，過流檢測電阻R4和瞬態抑制二極管D4依次串聯組成一個限幅電路，限制運算放大器的輸出電流和輸出電壓的幅值，進一步實現對運算放大器的輸出保護。