五种车载充电器电路分析对比——电路图天天读（283）

　　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：

　　［1］ 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300ma~600ma之间的低端车充方案中）

　　［2］ 34063+NPN（NMOS）实现扩流的车充方案示意图

　　

　　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）；

　　［4］ 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［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IC 方案

　　

　　

　　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。