常規(guī)用于汽車電瓶(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(shè)備的鋰電池充電領(lǐng)域, 諸如: 手機(jī), 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(hù)OVP),又要兼顧車載電瓶的惡劣環(huán)境(瞬態(tài)尖峰電壓,系統(tǒng)開關(guān)噪聲干擾,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(有利于EMI 的設(shè)計)的開關(guān)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(xiàn)的低端車充方案示意圖
優(yōu)點(diǎn)::低成本;
缺點(diǎn):(1) 可靠性差,功能單一;沒有過溫度保護(hù),短路保護(hù)等安全性措施;
(2) 輸出雖然是直流電壓,但控制輸出恒流充電電流的方式為最大開關(guān)電
流峰值限制,精度不夠高;
(3) 由于34063 為1.5A 開關(guān)電流PWM+PFM模式(內(nèi)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,不夠純凈;輸出電流能力也非常有
限;(常見于300ma~600ma 之間的低端車充方案中)
[2] 34063+NPN(NMOS)實現(xiàn)擴(kuò)流的車充方案示意圖
優(yōu)點(diǎn):在[1]方案的基礎(chǔ)上擴(kuò)流來滿足不斷增長的充電電流能力的需求;
缺點(diǎn):同樣存在[1]方案中類似的不足;
[3] 用2576+358+穩(wěn)壓管的方案示意圖
優(yōu)點(diǎn):(1) 由于2576 內(nèi)置過流保護(hù)、過溫度保護(hù)等安全措施,結(jié)合358(雙運(yùn)放)來實現(xiàn)輸出恒壓CV,恒流CC,過壓保護(hù)OVP 等功能;實現(xiàn)了可靠、安全、完善的鋰電池充電方案;
(2) 由于2576 為固定52K PWM 變換器,使得車充的EMI 設(shè)計相對容易;
(3) 由于2576 和358 均為40V 高壓雙極工藝制造,更加“皮實”;
(4) 這種方案常用在0.8A ~ 1.5A 左右的車充中;缺點(diǎn):(1) 系統(tǒng)相對復(fù)雜,成本較高;
(2) 恒流CC 和過壓保護(hù)OVP 是通過358 的輸出去控制2576 的EN 來實現(xiàn)的,因此充電電流有比較大的紋波,CC 和OVP 的響應(yīng)速度也不夠快(是通過切換2576 是否工作來實現(xiàn)的);
[4] XLSEMI 設(shè)計單片車充IC XL4002 示意圖
基于車充領(lǐng)域的系統(tǒng)需求,上海芯龍半導(dǎo)體有限公司提供專用于車充方案的系列單片IC;內(nèi)部除了常規(guī)的過流保護(hù),過溫度保護(hù),輸出短路保護(hù)外,還內(nèi)置了專用于鋰電池充電的CV,CC,OVP;相當(dāng)于把[3]方案中的2576+358+穩(wěn)壓管等功能模塊全部集成到一顆IC 中;
優(yōu)點(diǎn):除了具有[3]方案中對應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)外,還有:
(1) 專用于車充的全集成方案,系統(tǒng)成本低,可靠性高;
(2) IC 內(nèi)部CV,CC,OVP 都是通過控制PWM 實現(xiàn)的;因此,輸出電壓,輸出電流,輸出過壓保護(hù)的精度更高,響應(yīng)速度很快;
(3) 芯龍?zhí)峁┏潆婋娏髟?A ~ 3A 之間車充的一系列高性價比產(chǎn)品;
[5] XLSEMI 車充系列產(chǎn)品快速選擇表
產(chǎn)品型號 XL4001 XL4002 XL4101 XL4102
開關(guān)頻率 150KHZ 52KHZ 150KHZ 52KHZ
輸出電流 2A 2A 3A 3A
封裝 SOP8-EP SOP8-EP TO263-5L TO263