一种车载导航升降压装置的制造方法

一种车载导航升降压装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车载导航电源技术领域，特别涉及一种车载导航升降压装置。
【背景技术】
[0002]目前市场小汽车蓄电池的电压均为12V，而车载导航有部分模块的供电电压超出或低于12V电平，则需要将原车的12V供电做升压或降压处理来获得所需电平。现有技术常采用芯片电路、或自激振荡进行升降压；其电路结构比较复杂，芯片成本较高。
[0003]有鉴于此，本发明提供一种车载导航升降压装置。

【发明内容】

[0004]鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种车载导航升降压装置，以解决现有升降压电路结构复杂、成本较高问题。
[0005]为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案:
一种车载导航升降压装置，其包括:升压单元和降压单元；
所述升压单元将输入的脉宽信号与基准电压叠加、整流后输出升压电压；所述降压单元将所述脉宽信号进行负压转换、整流后输出降压电压。
[0006]所述的车载导航升降压装置中，所述升压单元包括第一电容、第一双向二极管和第一电阻；所述第一电容的一端连接车载导航升降压装置的输入端，第一电容的另一端连接第一双向二极管的第3脚，第一双向二极管的第2脚连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接车载导航升降压装置的调整端，第一双向二极管的第I脚连接车载导航升降压装置的升压输出端。
[0007]所述的车载导航升降压装置中，所述升压单元还包括第二电阻和第三电阻；所述第二电阻的一端连接第一双向二极管的第I脚，第二电阻的另一端连接第三电阻的一端和升压输出端，第三电阻的另一端接地。
[0008]所述的车载导航升降压装置中，所述升压单元还包括第二电容，所述第二电容的一端连接第一双向二极管的第2脚和第一电阻的一端，第二电容的另一端接地。
[0009]所述的车载导航升降压装置中，所述升压单元还包括第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的负极连接第二电阻的另一端和第三电阻的一端，第一稳压二极管的正极连接第三电阻的另一端和地。
[0010]所述的车载导航升降压装置中于，所述升压单元还包括第三电容和第四电容；所述第三电容的一端连接第一双向二极管的第I脚和第二电阻的一端，第三电容的另一端连接第一稳压二极管的正极和地，第四电容的一端连接第三电阻的一端和升压输出端，第四电容的另一端连接第三电阻的另一端和地。
[0011]所述的车载导航升降压装置中，所述降压单元包括第五电容和第二双向二极管，所述第五电容的一端连接第二双向二极管的第3脚，第五电容的另一端连接输入端，第二双向二极管的第I脚接地，第二双向二极管的第2脚连接车载导航升降压装置的降压输出端。
[0012]所述的车载导航升降压装置中，所述降压单元还包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端连接第二双向二极管的第2脚，第四电阻的另一端连接第五电阻的一端和降压输出端，第五电阻的另一端接地。
[0013]所述的车载导航升降压装置中，所述降压单元还包括第二稳压二极管、第六电容和第七电容，所述第六电容的一端连接第二双向二极管的第2脚和第四电阻的一端，第六电容的另一端连接第二稳压二极管的负极和地，第二稳压二极管的正极连接第四电阻的另一端、第五电阻的一端和第七电容的一端，第七电容的另一端接地。
[0014]相较于现有技术，本发明提供的车载导航升降压装置，通过升压单元将输入的脉宽信号与基准电压叠加、整流后输出升压电压；降压单元将所述脉宽信号进行负压转换、整流后输出降压电压；利用车载导航系统内部产生的现有的信号和电压作为升降压的电压基础，无需另外设置振荡电路进行升压，充分利用的现有信号资源，节约了设计成本和空间；其能根据不同的基准电压获得不同的升压电压，升压结果灵活多变；其电路结构简单、成本低、实用性高，电路的稳定性好，适合大力推广。
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例提供的车载导航升降压装置的电路图。
[0016]图2为图1所示车载导航升降压装置中A点的电压波形图。
[0017]图3为图1所示车载导航升降压装置中B点的电压波形图。
[0018]图4为图1所示车载导航升降压装置中D点的电压波形图。
[0019]图5为图1所示车载导航升降压装置中C点的电压波形图。
[0020]图6为图1所示车载导航升降压装置中E点的电压波形图。
【具体实施方式】
[0021]本发明提供一种车载导航升降压装置，电路简单成本低，实用性高，稳定性好。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]请参阅图1，本发明实施例提供的车载导航升降压装置包括升压单元100和降压单元200。所述升压单元100连接降压单元200。所述升压单元100将输入的脉宽信号PWM_IN与基准电压叠加、整流后输出升压电压。所示降压单元200将脉宽信号PWM_IN进行负压转换、整流后输出降压电压。这样即可根据需求输出不同压值的升压电压和降压电压。
[0023]现有技术升压时需要另外设计振荡电路产生不同压值、占空比的周期脉冲，根据相关芯片升降压时，输出的电压值通常是固定的。而本实施例的一个改进点在于，输入的脉宽信号PWM_IN (周期脉冲)和基准电压均采用车载导航系统内部产生的现有的信号和电压，在车载导航工作时一直输出，不会中断。无需另外设置振荡电路进行升压，充分利用的现有信号资源，节约了设计成本。
[0024]本实施例的另一个改进点在于，该车载导航升降压装置可与切换电路进行搭配，该切换电路用于将不同压值的基准电压输入，以及将升压电压输出至对应的模块。这样通过切换电路的切换，一个升压单元100即可获得不同的升压电压并传输至相应的模块，更加节省空间，且升压结果灵活多变。
[0025]本实施例的还有一个改进点在于，电路结构简单。具体如图1所示。本实施例中，所述升压单元100包括第一电容Cl、第一双向二极管Dl和第一电阻Rl ;所述第一电容Cl的一端连接车载导航升降压装置的输入端IN，第一电容Cl的另一端连接第一双向二极管Dl的第3脚，第一双向二极管Dl的第2脚连接第一电阻Rl的一端，第一电阻Rl的另一端连接车载导航升降压装置的调整端VDD_IN。第一双向二极管Dl的第I脚连接车载导航升降压装置的升压输出端V+。
[0026]其中，所述第一电容Cl为陶瓷电容，其具有通交隔直的作用。第一电阻Rl为限流电阻，可避免突然大电流击穿第一双向二极管D1。第一双向二极管Dl的型号为BAV99，SOT-23封装，具有正向导通反向截止的作用。
[0027]脉宽信号PWM-1N经第一电容Cl耦合后输入到第一双向二极管Dl的第3脚。同时调整端VDD-1N输入的直流电平通过第一电阻Rl限流后输入到第一双向二极管Dl的第2脚。本实施例中，直流电平高于脉宽信号PWM-1N的电压值，根据双向二极管的正向导通工作特性，第一双向二极管Dl的第2脚向第3脚二极管导通。直流电平传输至第一双向二极管Dl的第3脚，由于第一电容Cl有通交隔直的作用，直流电平被第一电容Cl阻挡在第一双向二极管Dl的第3脚上，直流电平与第一电容Cl耦合后的脉宽信号被叠加在一起，叠加后的波形的最大值等于脉宽幅度和直流电平相加得到的峰值(此处忽略双向二极管的导通压降，不同类型导通压降不同，如0.3V、0.7V ;则实际的峰值还需减去导通压降)。再通过第一双向二极管Dl的第3脚向第I脚二极管导通整流后从其第I脚输出，即可获得升压后的升压电压(为一直流电平)，从升压输出端V+输出给车载导航中的相关模块供电。
[0028]需要理解的是，所述升压电压的最大值为脉宽信号PWM_IN的峰值与基准电压之和。升压单元还可采用分压方式对该最大值适当降低。本实施例中，所述升压单元100还包括第二电阻R2和第三电阻R3组成的第一分压电路；所述第二电阻R2的一端连接第一双向二极管Dl的第I脚，第二电阻R2的另一端连接第三电阻R3的一端和升压输出端V+，第三电阻R3的另一端接地。通过设置第二电阻R2和第三电阻R3的阻值即可调整升压输出端V+输出的电压值，也即是调整升压电压的压值。
[0029]为了使输入的基准电压更加稳定(不稳定会影响升压效果)，本实施例中，所述升压单元100还包括第二电容C2，所述第二电容C2的一端连接第一双向二极管Dl的第2脚和第一电阻Rl的一端，第二电容C2的另一端接地。组成RC滤波网络，可使输入的基准电压更加平滑、稳定。
[0030]为了确保升压电压的稳定性，避免升压电压突增过高烧坏车载导航内的其他模块，所述升压单元100还 包括第一稳压二极管ZDl，所述第一稳压二极管ZDl的负极连接第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的一端，第一稳压二极管ZDl的正极连接第三电阻R3的另一端和地。基于第二电阻R2还起限流作用，其与第一稳压二极管ZDl可组成一个稳压保护电路。当升压电压过高(超过升压电压的预设值；该预设值为第一稳压二极管ZDl的稳压值，根据具体电路需求设置)，满足第一稳压二极管ZDl的导通电流条件，第一稳压二极管ZDl反向导通接地，从而将输出电平稳定在第一稳压二极管ZDl的稳压电压值上。
[0031 ] 为了使输出的升压电压电平更加平滑，所述升压单元100还包括第三电容C3和第四电容C4 ;所述第三电容C3的一端连接第一双向二极管Dl的第I脚和第二电阻R2的一端，第三电容C3的另一端连接第一稳压二极管ZDl的正极和地，第四电容C4的一端连接第三电阻R3的一端和升压输出端V+，第四电容C4的另一端连接第三电阻R3的另一端和地。第三电容C3和第四电容C4均为滤波电容。
[0032]请继续参阅图1，所述降压单元200包括第五电容C5和第二双向二极管D2，所述第五电容C5的一端连接第二双向二极管D2的第3脚，第五电容C5的另一端连接输入端IN，第二双向二极管D2的第I脚接地，第二双向二极管D2的第2脚连接车载导航升降压装置的降压输出端V-。
[0033]其中，所述第五电容C5为陶瓷电容，具有通交隔直的作用。第二双向二极管D2的型号为BAV99，具有正向导通反向截止的作用
脉宽信号PWM-1N经第五电容C5耦合后输入到第二双向二极管D2的第3脚，第二双向二极管D2的第3脚向第2脚对地导通，使第二双向二极管D2的第3脚的正脉宽信号转变成负脉宽信号。第二双向二极管D2的第2脚无电压即0V，由于第二双向二极管D2的第3脚是负脉宽信号，故第二双向二极管D2的第2脚向第3脚导通(上面的二极管导通)，导通后第二双向二极管D2的第2脚的电平被拉低，整流出最大值为脉宽信号PWM-1N幅度值的负压直流电平，从而达到降压目的。
[0034]需要理解的是，所述降压电压的最大值为负的脉宽信号PWM_IN的峰值。降压单元200还可采用分压方式对最大值进行降压。所述还包括由第四电阻R4和第五电阻R5组成的第二分压电路，所述第四电阻R4的一端连接第二双向二极管D2的第2脚，第四电阻R4的另一端连接第五电阻R5的一端和降压输出端V-，第五电阻R5的另一端接地。通过调整第四电阻R4和第五电阻R5的阻值，即可调整降压输出端V-的降压电压的电平值。
[0035]为了确保降压电压的稳定性，所述降压单元200还包括第二稳压二极管ZD2、第六电容C6和第七电容C7，所述第六电容C6的一端连接第二双向二极管D2的第2脚和第四电阻R4的一端，第六电容C6的另一端连接第二稳压二极管ZD2的负极和地，第二稳压二极管ZD2的正极连接第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的一端和第七电容C7的一端，第七电容C7的另一端接地。
[0036]其中，第六电容C6为滤波电容。第四电阻R4还作为限流电阻，与第二稳压二极管ZD2稳压管组成一个稳压保护电路，更确保降压电压电平值的准确性。第七电容C7为降压输出端V-的滤波电容，可使降压电压更加平滑、稳定。
[0037]请继续参阅图1，设脉宽信号PWM-1N是脉宽幅度为5V的周期信号，A点的波形如图2所示。输入端VDD-1N输入+1V的直流电平；若不考虑二极管的导通压降，所述车载导航升降压装置的工作原理和仿真波形如下:
升压:脉宽信号PWM-1N经第一电容Cl耦合后输入到第一二极管Dl的第3脚。同时输入端VDD-1N输入的直流电平(1V)通过第一电阻Rl输入第一双向二极管Dl的第2脚，第一双向二极管Dl的第2脚向第3脚导通，1V的直流电平传输至第一双向二极管Dl的第3脚，此时直流电平与第一电容Cl親合后的脉宽信号叠加在一起，叠加后最大值为脉宽幅度和直流电平相加得到的15V的峰值，B点的波形如图3所示。再通过第一双向二极管Dl整流到第I脚输出一个15V的直流电平，D点的波形如图4所示；从而达到一个升压效果。
[0038]降压:脉宽信号PWM-1N经第五电容C5耦合后输入到第二双向二极管D2的第3脚，第二双向二极管D2的第3脚与第I脚对地导通，使第二双向二极管D2的第3脚的正脉宽信号转变成负脉宽信号，C点的波形如图5所示。由于第二双向二极管D2的第3脚是负脉宽信号，故第二双向二极管D2的第2脚向第3脚导通(上面的二极管导通)，导通后第二双向二极管D2的第2脚的电平被拉低为负压，整流出最大值为-5V的负压直流电平，E点的波形如图6所示，从而达到降压目的。
[0039]综上所述，本发明提供的车载导航升降压装置，利用车载导航系统内部产生的现有的信号和电压作为升降压的电压基础，无需另外设置振荡电路进行升压，充分利用的现有信号资源，节约了设计成本和空间；其能根据不同的基准电压获得不同的升压电压，升压结果灵活多变；其电路结构简单、成本低、实用性高，电路的稳定性好，适合大力推广。
[0040]可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种车载导航升降压装置，其特征在于，包括:升压单元和降压单元； 所述升压单元将输入的脉宽信号与基准电压叠加、整流后输出升压电压；所述降压单元将所述脉宽信号进行负压转换、整流后输出降压电压。2.根据权利要求1所述的车载导航升降压装置，其特征在于，所述升压单元包括第一电容、第一双向二极管和第一电阻；所述第一电容的一端连接车载导航升降压装置的输入端，第一电容的另一端连接第一双向二极管的第3脚，第一双向二极管的第2脚连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接车载导航升降压装置的调整端，第一双向二极管的第I脚连接车载导航升降压装置的升压输出端。3.根据权利要求1或2所述的车载导航升降压装置，其特征在于，所述升压单元还包括第二电阻和第三电阻；所述第二电阻的一端连接第一双向二极管的第I脚，第二电阻的另一端连接第三电阻的一端和升压输出端，第三电阻的另一端接地。4.根据权利要求3所述的车载导航升降压装置，其特征在于，所述升压单元还包括第二电容，所述第二电容的一端连接第一双向二极管的第2脚和第一电阻的一端，第二电容的另一端接地。5.根据权利要求4所述的车载导航升降压装置，其特征在于，所述升压单元还包括第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的负极连接第二电阻的另一端和第三电阻的一端，第一稳压二极管的正极连接第三电阻的另一端和地。6.根据权利要求5所述的车载导航升降压装置，其特征在于，所述升压单元还包括第三电容和第四电容；所述第三电容的一端连接第一双向二极管的第I脚和第二电阻的一端，第三电容的另一端连接第一稳压二极管的正极和地，第四电容的一端连接第三电阻的一端和升压输出端，第四电容的另一端连接第三电阻的另一端和地。7.根据权利要求1所述的车载导航升降压装置，其特征在于，所述降压单元包括第五电容和第二双向二极管，所述第五电容的一端连接第二双向二极管的第3脚，第五电容的另一端连接输入端，第二双向二极管的第I脚接地，第二双向二极管的第2脚连接车载导航升降压装置的降压输出端。8.根据权利要求7所述的车载导航升降压装置，其特征在于，所述降压单元还包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端连接第二双向二极管的第2脚，第四电阻的另一端连接第五电阻的一端和降压输出端，第五电阻的另一端接地。9.根据权利要求8所述的车载导航升降压装置，其特征在于，所述降压单元还包括第二稳压二极管、第六电容和第七电容，所述第六电容的一端连接第二双向二极管的第2脚和第四电阻的一端，第六电容的另一端连接第二稳压二极管的负极和地，第二稳压二极管的正极连接第四电阻的另一端、第五电阻的一端和第七电容的一端，第七电容的另一端接地。
【专利摘要】本发明公开了一种车载导航升降压装置，包括升压单元和降压单元；所述升压单元将输入的脉宽信号与基准电压叠加、整流后输出升压电压；降压单元将所述脉宽信号进行负压转换、整流后输出降压电压；利用车载导航系统内部产生的现有的信号和电压作为升降压的电压基础，无需另外设置振荡电路进行升压，充分利用的现有信号资源，节约了设计成本和空间；其能根据不同的基准电压获得不同的升压电压，升压结果灵活多变；其电路结构简单、成本低、实用性高，电路的稳定性好，适合大力推广。
【IPC分类】H02M3/08, H02M3/06
【公开号】CN104883050
【申请号】CN201510264822
【发明人】郭敏
【申请人】广东好帮手电子科技股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月22日