車(chē)載充電器方案簡(jiǎn)介

常規(guī)用于汽車(chē)電瓶(轎車(chē)12V, 卡車(chē)24V)供電的車(chē)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(chē)充既要考慮鋰電池充電的實(shí)際需求（恒壓CV，恒流CC，過(guò)壓保護(hù)OVP），又要兼顧車(chē)載電瓶的惡劣環(huán)境（瞬態(tài)尖峰電壓，系統(tǒng)開(kāi)關(guān)噪聲干擾，EMI 等）；因此車(chē)充方案選取的電源管理IC 必須同時(shí)滿(mǎn)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(kāi)關(guān)電源芯片；通俗講就是要求“皮實(shí)”。

常見(jiàn)的車(chē)充方案簡(jiǎn)介如下：

[1] 單片34063 實(shí)現(xiàn)的低端車(chē)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(méi)有過(guò)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(kāi)關(guān)電

流峰值限制，精度不夠高；

(3) 由于34063 為1.5A 開(kāi)關(guān)電流PWM+PFM模式（內(nèi)部沒(méi)有誤差放大器），

其車(chē)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(jiàn)于300ma~600ma 之間的低端車(chē)充方案中）

[2] 34063+NPN（NMOS）實(shí)現(xiàn)擴(kuò)流的車(chē)充方案示意圖

優(yōu)點(diǎn)：在[1]方案的基礎(chǔ)上擴(kuò)流來(lái)滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的充電電流能力的需求；

缺點(diǎn)：同樣存在[1]方案中類(lèi)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(guò)流保護(hù)、過(guò)溫度保護(hù)等安全措施，結(jié)合358（雙運(yùn)放）來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出恒壓CV，恒流CC，過(guò)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(chē)充的EMI 設(shè)計(jì)相對(duì)容易；

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

(4) 這種方案常用在0.8A ~ 1.5A 左右的車(chē)充中；缺點(diǎn)：(1) 系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，成本較高；

(2) 恒流CC 和過(guò)壓保護(hù)OVP 是通過(guò)358 的輸出去控制2576 的EN 來(lái)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(guò)切換2576 是否工作來(lái)實(shí)現(xiàn)的）；

[4] XLSEMI 設(shè)計(jì)單片車(chē)充IC XL4002 示意圖

基于車(chē)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(zhuān)用于車(chē)充方案的系列單片IC；內(nèi)部除了常規(guī)的過(guò)流保護(hù)，過(guò)溫度保護(hù)，輸出短路保護(hù)外，還內(nèi)置了專(zhuān)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(duì)應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)外，還有：

(1) 專(zhuān)用于車(chē)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(guò)控制PWM 實(shí)現(xiàn)的；因此，輸出電壓，輸出電流，輸出過(guò)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(chē)充的一系列高性?xún)r(jià)比產(chǎn)品；

[5] XLSEMI 車(chē)充系列產(chǎn)品快速選擇表

產(chǎn)品型號(hào) XL4001 XL4002 XL4101 XL4102

開(kāi)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