五種車載充電器電路分析對比——電路圖天天讀（283）

　　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(shí)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(shí)滿足：耐高壓，高效率，高可靠性，低頻率（有利于EMI的設(shè)計(jì)）的開關(guān)電源芯片；通俗講就是要求“皮實(shí)”。

　　常見的車充方案簡介如下：

　　［1］ 單片34063實(shí)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；

　?。?） 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(shí)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；

　?。?］ 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(shí)現(xiàn)輸出恒壓CV，恒流CC，過壓保護(hù)OVP等功能；實(shí)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(jì)相對容易；

　?。?） 由于2576和358均為40V高壓雙極工藝制造，更加“皮實(shí)”；

　?。?） 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；

　?。?） 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(shí)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(shí)現(xiàn)的）；

　?。?］ XLSEMI設(shè)計(jì)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；

　?。?） IC內(nèi)部CV，CC，OVP都是通過控制PWM實(shí)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；

　?。?） 芯龍?zhí)峁┏潆婋娏髟?A ~ 3A之間車充的一系列高性價(jià)比產(chǎn)品；

　　缺點(diǎn)：（1）工作頻率低（52KHz），外接電感大（100uH）；

　?。?）外圍元件復(fù)雜，外接肖特基二極管；

　?。?）工作效率低（《90%）

　?。?］ 5202單片車充IC 方案

　　優(yōu)點(diǎn)：除了具有［34］方案中對應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)外，還有：

　?。?）工作頻率高（340KHz），外接電感?。?0uH）；

　?。?）外圍元件簡單，內(nèi)置肖特基二極管；

　?。?）內(nèi)置開關(guān)MOSFET 內(nèi)阻?。ā?30mΩ） 工作效率高（〉90%）

　　編輯點(diǎn)評：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(shí)現(xiàn)擴(kuò)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(wěn)壓管的方案實(shí)現(xiàn)了可靠、安全、完善的鋰電池充電方案。