常規(guī)便攜式筆記本車載適配器方案

　便攜式筆記本車載適配器既要考慮到電壓匹配(根據(jù)實(shí)際筆記本供電需求不同，汽車蓄電池電壓不同，電壓轉(zhuǎn)換可能需要升壓Boost、降壓Buck、升降壓Buck-Boost等不同的拓樸結(jié)構(gòu))，又要兼顧到汽車蓄電池的惡劣環(huán)境(瞬態(tài)尖峰毛刺電壓，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲干擾，EMI等)，同時(shí)還必須保證有足夠的輸出功率(一般便攜式筆記本7"10英吋屏輸入功率30W"50W左右，10"15英吋屏輸入功率50W"90W左右)。

　　常規(guī)便攜式筆記本車載適配器方案簡(jiǎn)介如下：

　　逆變器DC/AC+AC/DC適配器

　　優(yōu)點(diǎn)：這個(gè)方案是在沒有其它更好方案的情況下不得已的選擇，由于AC/DC部分為便攜式筆記本標(biāo)配的交流適配器，因此可以直接與常規(guī)的汽車逆變器輸出的220V交流電連接;

　　缺點(diǎn)：整體上系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本較高;因?yàn)榻?jīng)過兩級(jí)電源轉(zhuǎn)換，總的系統(tǒng)變換效率非常低(總的最高效率也不超過60%)，燃油經(jīng)濟(jì)性很差，極大的浪費(fèi)能源，不劃算。

　　其中DC/AC部分，目前市場(chǎng)上銷售量最大、最常見的車載逆變器的輸出功率為70W-150W之間，逆變器電路中主要采用TL494或KA7500芯片為主的脈寬調(diào)制電路。這個(gè)方案的主要實(shí)現(xiàn)方式是把車載電瓶的電壓由DC12V或者DC24V直接轉(zhuǎn)變成AC220V，然后再通過AC/DC Adapter給筆記本等供電。車載逆變器可分為正弦波輸出和方波輸出兩種。

　　正弦波輸出優(yōu)點(diǎn)是：可提供不間斷的高質(zhì)量交流電，可適用任何負(fù)載。缺點(diǎn)是：其技術(shù)要求及電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本較高。方波輸出的優(yōu)點(diǎn)是：其技術(shù)要求低，體積小，電路簡(jiǎn)單，價(jià)格低。

　　用反激式(FLYBACK)開關(guān)電源拓樸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的適配器

　　圖一PWM controller + MOSFET實(shí)現(xiàn)FLYBACK 示意圖

　　優(yōu)點(diǎn)：通過簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以方便的實(shí)現(xiàn)降壓、升壓、升降壓的變換。

　　缺點(diǎn)：由于系統(tǒng)需要外加功率開關(guān)管和開關(guān)變壓器，開關(guān)頻率也比較低(一般在30Khz"65K之間)，整個(gè)系統(tǒng)相對(duì)來看，電路比較復(fù)雜、體積比較大、集成度不高(外圍需要比較多的分立器件)、轉(zhuǎn)換效率也不高(一般輸出50W左右功率時(shí)，效率最高到80%左右);總體來講，系統(tǒng)功率密度較低、體積較大不利于便攜、性價(jià)比不高。

　　Boost PWM Controller + MOSFET 車載適配器

　　圖二PWM Controller + MOSFET實(shí)現(xiàn)BOOST功能示意圖[!--empirenews.page--]

　　優(yōu)點(diǎn)：根據(jù)外圍連接方式的不同，可以方便實(shí)現(xiàn)升壓拓樸、升降壓拓樸的應(yīng)用。

　　缺點(diǎn)：由于外置功率管上的電壓、電流、溫度不受控，且工作在高溫大電流狀態(tài)，影響系統(tǒng)的長(zhǎng)期可靠性因素較多，要確保系統(tǒng)安全可靠，需要額外增加輔助電路來實(shí)現(xiàn);比如說：過壓保護(hù)OVP、過流保護(hù)OCP、過熱保護(hù)OTP等結(jié)果會(huì)造成電路復(fù)雜，系統(tǒng)成本增加，效率降低等不利因素。

　　XLSEMI便攜式筆記本車載供電的系列方案：

　　上海芯龍半導(dǎo)體有限公司長(zhǎng)期專注于耐高壓、高效率、大電流、高可靠性、高性價(jià)比單片開關(guān)電源集成電路的研究開發(fā)，針對(duì)便攜式筆記本車載適配器方案，XLSEMI提供業(yè)界領(lǐng)先技術(shù)水平的一系列成熟、高效率、高性價(jià)比、高功率密度、高可靠性的單片大功率集成電路解決方案。

　　1、升壓(Boost)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

　　這種拓樸結(jié)構(gòu)能夠直接把轎車的車載12V的電源升壓到筆記本所需的16V"20V電壓，輸出電流能力2A"5A，參考示意圖如下：

　　圖三XL6010/XL6011實(shí)現(xiàn)BOOST功能示意圖

　　特點(diǎn)：(1) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)方便靈活，可以達(dá)到很高的效率(50W輸出時(shí)高達(dá)93%)。

　　(2) 由于大功率開關(guān)管內(nèi)置，功率管的電壓，電流，溫度都受控;同時(shí)，芯片內(nèi)置軟啟動(dòng)電路、環(huán)路頻率補(bǔ)償電容、內(nèi)部固定頻率、全內(nèi)置過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過熱保護(hù)等電路，芯片的可靠性，安全性大大提高，外圍器件很少，系統(tǒng)體積小，高功率密度，高性價(jià)比。

　　2、升降壓(Buck-Boost)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(SEPIC)：

　　當(dāng)需要用轎車蓄電池(10V"14.5V)給12V的便攜式筆記本供電時(shí);或者雖然便攜式筆記本的供電要求在16V"20V左右，但是要求兼容到12V和24V兩種蓄電池取電時(shí)，就必須用到升降壓的拓樸結(jié)構(gòu)。

　　圖三XL6010/XL6011實(shí)現(xiàn)SEPIC Buck-Boost功能示意圖[!--empirenews.page--]

　　特點(diǎn)：(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)方便靈活，可以達(dá)到較高的效率(50W輸出時(shí)高達(dá)90%)。

　　(2)同比最簡(jiǎn)單、高效、小體積單片全內(nèi)置的升降壓方案，高功率密度和高性價(jià)比。

　　3、降壓(Buck)拓樸結(jié)構(gòu)

　　當(dāng)要求只通過卡車24V蓄電池取電給便攜式筆記本或其他車載電子設(shè)備供電時(shí)，僅需要單純降壓就好了;XL4005/4012 降壓應(yīng)用電路(VIN=20V"30V ，VOUT= 12V/16V/19V)

　　圖四 XL4005/4012實(shí)現(xiàn)BUCK功能示意圖

　　特點(diǎn)：(1)全內(nèi)置型單片高電壓、高頻率、高效率、大電流、高可靠性、高性價(jià)比集成電路。

　　(2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、方便靈活、高功率密度。

　　(3)常規(guī)的過流保護(hù)，過熱保護(hù)，輸出短路保護(hù)都內(nèi)置。

　　(4)高效率，在輸入電壓20V-30V，輸出功率50W時(shí)效率高達(dá)90%以上。

　　XLSEMI 筆記本車載適配器方案快速選型表