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车载充电器电路原理图

返回列表 浏览:- 发布日期:2017-12-28 16:03:01【

很多人都经常使用车载充电器为手机等电子产品充电,而且我们注意到,市面上的车载充电器输入电压有12v,24v,12-24v,还有5-36v的等等各个频段的都有,输出电压也有5v,12v等等,但是,很多人都不知道车载充电器的工作原理和车载充电器电路图是什么,为什么输入和输出电压不同都能为手机充电呢? 

车载充电器工作原理:

其实,车载充电器的工作原理就是通过汽车电瓶的DC12-24v电源转换成输出的5v电源,通过USB输出口或者其他接口转充给其他需要充电的设备,根据不同充电设备的功率不同,带USB输出的车载充电器的功率也不同,这个区别就是我们经常看到的输出电流的大小,这也是根据电流大小来确定车载充电器的功率大小,并匹配相应的充电设备。 

通常带USB输出口的车载充电器的常用规格有这几种: 输出: 5V DC 500mA; 5V DC 700mA;5V DC 1000mA;5V DC 2000mA;了解其规格输出的电压都是5V DC后,可以发现其电流有多种规格。这些都是目前市面上主流的输入输出规格,同时也是我们平时使用的充电设备最常用的参数设置。 

车载充电器除了带USB输出外,还有直接输出的,也就是直通车载车载充电器,这种一般都是输入等于输出,有固定的输出设备,当然,这种车载充电器的工作原理还是一样的。

车载充电器电路图:

[1] 单片34063实现的低端车充电路图

车载充电器电路图


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300ma~600ma之间的低端车充方案中)
[2] 34063+NPN(NMOS)实现扩流的车充电路图

车载充电器电路图

优点:在[1]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[1]方案中类似的不足;
[3] 用2576+358+稳压管的车充电路图

车载充电器电路图

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);
[4] XLSEMI设计单片车充IC XL4002电路图

车载充电器电路图

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[3]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[3]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;
缺点:(1)工作频率低(52KHz),外接电感大(100uH);
(2)外围元件复杂,外接肖特基二极管;
(3)工作效率低(《90%)

[5] 5202单片车充电路图

车载充电器电路图

优点:除了具有[34]方案中对应的优点外,还有:
(1)工作频率高(340KHz),外接电感小(10uH);
(2)外围元件简单,内置肖特基二极管;
(3)内置开关MOSFET 内阻小(〈130mΩ) 工作效率高(〉90%)
编辑点评:本文介绍了车载充电器的几种充电电路方案,单片34063方案低成本;34063+NPN(NMOS)实现扩流的车充方案可以满足不断增长的充电电流能力的需求;用2576+358+稳压管的方案实现了可靠、安全、完善的锂电池充电方案。

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