车载充电器设计方案探究.doc

车载充电器方案 车载充电器方案简介 常规用于汽车电瓶(轿车12V, 卡车24V)供电的车载充电器, 大量使用在各种便携式、手持式设备的锂电池充电领域, 诸如: 手机, PDA, GPS等; 车充既要考虑锂电池充电的实际需求（恒压CV，恒流CC，过压保护OVP），又要兼顾车载电瓶的恶劣环境（瞬态尖峰电压，系统开关噪声干扰，EMI等）； 因此车充方案选取的电源管理IC必须同时满足：耐高压，高效率，高可靠性，低频率（有利于EMI的设计）的开关电源芯片；通俗讲就是要求“皮实”。 常见的车充方案简介如下： 单片34063实现的低端车充方案示意图 优点:：低成本； 缺点：(1) 可靠性差，功能单一；没有过温度保护，短路保护等安全性措施； (2) 输出虽然是直流电压，但控制输出恒流充电电流的方式为最大开关电流峰值限制，精度不够高； (3) 由于34063为1.5A开关电流PWM+PFM模式（内部没有误差放大器），其车充方案输出直流电压电流的纹波比较大，不够纯净；输出电流能力也非常有限；（常见于300ma600ma之间的低端车充方案中） 34063+NPN（NMOS）实现扩流的车充方案示意图 优点：在方案的基础上扩流来满足不断增长的充电电流能力的需求； 缺点：同样存在方案中类似的不足；  用2576+358+稳压管的方案示意图 优点：(1) 由于2576内置过流保护、过温度保护等安全措施，结合358（双运放）来实现输出恒压CV，恒流CC，过压保护OVP等功能；实现了可靠、安全、完善的锂电池充电方案； (2) 由于2576为固定52K PWM变换器，使得车充的EMI设计相对容易； (3) 由于2576和358均为40V高压双极工艺制造，更加“皮实”； (4) 这种方案常用在0.8A 1.5A左右的车充中； 缺点：(1) 系统相对复杂，成本较高； (2) 恒流CC和过压保护OVP是通过358的输出去控制2576的EN来实现的，因此充电电流有比较大的纹波，CC和OVP的响应速度也不够快（是通过切换2576是否工作来实现的）； XLSEMI设计单片车充IC XL4002示意图 基于车充领域的系统需求，上海芯龙半导体有限公司提供专用于车充方案的系列单片IC；内部除了常规的过流保护，过温度保护，输出短路保护外，还内置了专用于锂电池充电的CV，CC，OVP；相当于把方案中的2576+358+稳压管等功能模块全部集成到一颗IC中； 优点：除了具有方案中对应的优点外，还有： (1) 专用于车充的全集成方案，系统成本低，可靠性高； (2) IC内部CV，CC，OVP都是通过控制PWM实现的；因此，输出电压，输出电流，输出过压保护的精度更高，响应速度很快； (3) 芯龙提供充电电流在0A 3A之间车充的一系列高性价比产品； XLSEMI车充系列产品快速选择表 （注：SOP8-EP为常规SOP8类型下带散热PAD；系统设计可以根据输出电感，电容的值和体积因素来选择合适开关频率和电流能力的产品；详细产品信息请参考：/Power_management.html ) XLSEMI车充系列产品典型应用示意图 1．XL4001典型应用电路 2．XL4002典型应用电路 3．XL4101典型应用电路 4．XL4102典型应用电路