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， PDA， GPS等;

　　車充既要考慮鋰電池充電的實際需求（恒壓CV，恒流CC，過壓保護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必須同時滿足：耐高壓，高效率，高可靠性，低頻率（有利于EMI的設(shè)計）的開關(guān)電源芯片；通俗講就是要求“皮實”。

　　常見的車充方案簡介如下：

　　［1］ 單片34063實現(xiàn)的低端車充方案示意圖

　　優(yōu)點：：低成本；

　　缺點：（1） 可靠性差，功能單一；沒有過溫度保護，短路保護等安全性措施；

　?。?） 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；

　?。?） 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）實現(xiàn)擴流的車充方案示意圖

　　優(yōu)點：在［1］方案的基礎(chǔ)上擴流來滿足不斷增長的充電電流能力的需求；

　　缺點：同樣存在［1］方案中類似的不足；

　　［3］ 用2576+358+穩(wěn)壓管的方案示意圖

　　優(yōu)點：（1） 由于2576內(nèi)置過流保護、過溫度保護等安全措施，結(jié)合358（雙運放）來實現(xiàn)輸出恒壓CV，恒流CC，過壓保護OVP等功能；實現(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)計相對容易；

　　（3） 由于2576和358均為40V高壓雙極工藝制造，更加“皮實”；

　　（4） 這種方案常用在0.8A ~ 1.5A左右的車充中；

　　缺點：（1） 系統(tǒng)相對復雜，成本較高；

　　（2） 恒流CC和過壓保護OVP是通過358的輸出去控制2576的EN來實現(xiàn)的，因此充電電流有比較大的紋波，CC和OVP的響應速度也不夠快（是通過切換2576是否工作來實現(xiàn)的）；

　　［4］ XLSEMI設(shè)計單片車充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，過溫度保護，輸出短路保護外，還內(nèi)置了專用于鋰電池充電的CV，CC，OVP；相當于把［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：除了具有［3］方案中對應的優(yōu)點外，還有：

　?。?） 專用于車充的全集成方案，系統(tǒng)成本低，可靠性高；

　　（2） IC內(nèi)部CV，CC，OVP都是通過控制PWM實現(xiàn)的；因此，輸出電壓，輸出電流，輸出過壓保護的精度更高，響應速度很快；

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

　　缺點：（1）工作頻率低（52KHz），外接電感大（100uH）；

　　（2）外圍元件復雜，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：除了具有［34］方案中對應的優(yōu)點外，還有：

　?。?）工作頻率高（340KHz），外接電感小（10uH）；

　?。?）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）實現(xiàn)擴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)壓管的方案實現(xiàn)了可靠、安全、完善的鋰電池充電方案。