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五種車載充電器電路設計任你選

發布時間：2015-11-17 責任編輯：sherry

【導讀】本文介紹了車載充電器的幾種充電電路方案，單片34063方案低成本；34063+NPN（NMOS）實現擴流的車充方案可以滿足不斷增長的充電電流能力的需求；用2576+358+穩壓管的方案實現了可靠、安全、完善的鋰電池充電方案。

常規用於汽車電瓶（轎車12V，卡車24V）供電的車載充電器，大量使用在各種便攜式、手持式設備的鋰電池充電領域，諸如：手機， PDA， GPS等;

　　

車充既要考慮鋰電池充電的實際需求（恒壓CV，恒流CC，過壓保護OVP），又要兼顧車載電瓶的惡劣環境（瞬態尖峰電壓，係統開關噪聲幹擾，EMI等）；因此車充方案選取的電源管理IC必須同時滿足：耐高壓，高效率，高可靠性，低頻率（有利於EMI的設計）的開關電源芯片；通俗講就是要求“皮實”。

　　

常見的車充方案簡介如下：

　　

［1］單片34063實現的低端車充方案示意圖

［1］單片34063實現的低端車充方案示意圖

優點：：低成本；

　　

缺點：（1）可靠性差，功能單一；沒有過溫度保護，短路保護等安全性措施；

　　

（2）輸出雖然是直流電壓，但控製輸出恒流充電電流的方式為最大開關電流峰值限製，精度不夠高；

　　

（3）由於34063為1.5A開關電流PWM+PFM模式（內部沒有誤差放大器），其車充方案輸出直流電壓電流的紋波比較大，不夠純淨；輸出電流能力也非常有限；（常見於300ma~600ma之間的低端車充方案中）

　　

［2］ 34063+NPN（NMOS）實現擴流的車充方案示意圖

［2］ 34063+NPN（NMOS）實現擴流的車充方案示意圖

優點：在［1］方案的基礎上擴流來滿足不斷增長的充電電流能力的需求；

　　

缺點：同樣存在［1］方案中類似的不足；

　　

［3］用2576+358+穩壓管的方案示意圖

［3］用2576+358+穩壓管的方案示意圖

優點：（1）由於2576內置過流保護、過溫度保護等安全措施，結合358（雙運放）來實現輸出恒壓CV，恒流CC，過壓保護OVP等功能；實現了可靠、安全、完善的鋰電池充電方案；

　　

（2）由於2576為固定52K PWM變換器，使得車充的EMI設計相對容易；

　　

（3）由於2576和358均為40V高壓雙極工藝製造，更加“皮實”；

　　

（4）這種方案常用在0.8A ~ 1.5A左右的車充中；

　　

缺點：（1）係統相對複雜，成本較高；

　　

（2）恒流CC和過壓保護OVP是通過358的輸出去控製2576的EN來實現的，因此充電電流有比較大的紋波，CC和OVP的響應速度也不夠快（是通過切換2576是否工作來實現的）；

　　

［4］ XLSEMI設計單片車充IC XL4002示意圖

［4］ XLSEMI設計單片車充IC XL4002示意圖

基於車充領域的係統需求，上海芯龍半導體有限公司提供專用於車充方案的係列單片IC；內部除了常規的過流保護，過溫度保護，輸出短路保護外，還內置了專用於鋰電池充電的CV，CC，OVP；相當於把［3］方案中的2576+358+穩壓管等功能模塊全部集成到一顆IC中；

　　

優點：除了具有［3］方案中對應的優點外，還有：

　　

（1）專用於車充的全集成方案，係統成本低，可靠性高；

　　

（2） IC內部CV，CC，OVP都是通過控製PWM實現的；因此，輸出電壓，輸出電流，輸出過壓保護的精度更高，響應速度很快；

　　

（3）芯龍提供充電電流在0A ~ 3A之間車充的一係列高性價比產品；

　　

缺點：（1）工作頻率低（52KHz），外接電感大（100uH）；

　　

（2）外圍元件複雜，外接肖特基二極管；

　　

（3）工作效率低（《90%）

［5］ 5202單片車充IC 方案

［5］ 5202單片車充IC 方案

優點：除了具有［34］方案中對應的優點外，還有：

　　

（1）工作頻率高（340KHz），外接電感小（10uH）；

　　

（2）外圍元件簡單，內置肖特基二極管；

　　

（3）內置開關MOSFET 內阻小（〈130mΩ）工作效率高（〉90%）

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