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求基于PWM降壓轉換器AP3003的車載充電器的系統(tǒng)設計??
問
提問者:網(wǎng)友
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2018-07-26
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隨著電子技術的不斷發(fā)展,手機、MP3、DSC等移動多媒體設備正逐漸成為人們生活中不可缺少的工具,與這些產品相對應的充電器設計也越來越受到關注。按照充電器的使用場合,可以分成家用型充電器和車載充電器,一般手機自帶的充電器多數(shù)是家用型,即交流輸入型;車載充電器是一種直流輸入型的充電器,它的出現(xiàn)使移動設備的充電場合更加多樣化。目前BCD公司提供的比較常用的車載充電器方案的控制芯片主要有AZ34063A/C,AZ494B/D和AP3003。 AZ34063A/C方案的優(yōu)點是成本較低,缺點是限流點不準確,過熱問題較為普遍;AZ494B/D方案的優(yōu)點是設計靈活性較強,缺點是外圍器件選擇較復雜,需要選擇合適的功率管、驅動電路,同時需要進行環(huán)路補償設計。AP3003方案的優(yōu)點是外圍器件較少,設計簡單,控制精確,雖然成本比AZ34063A/C方案較高,但是其性價比卻是三個方案中最高的。 AP3003系列IC是BCD公司最新研發(fā)的DC/DC降壓轉換器。該系列IC一共有四個電壓版本:3.3V,5V,12V輸出電壓固定版本和ADJ輸出電壓可調版本。芯片內部集成了功率管、驅動電路、控制電路和環(huán) 路補償,大大簡化了車載充電器系統(tǒng)的設計;芯片內部高達150kHz的固定開關頻率有效的縮減了外部器件的體積(主要是濾波電感和濾波電容的體積),從而節(jié)約了外部空間;最大3A的電流能力使AP3003可以滿足大多數(shù)大容量電池充電的場合;同時芯片內部還設計了很多保護電路,比如限流保護和過溫保護,這使得芯片在車載充電器系統(tǒng)中應用時更加安全可靠。 (一) 車載充電器系統(tǒng)技術指標及設計框圖介紹 車載充電器的輸入電壓12V―36V,輸出電壓5.1V±0.1V,輸出電流750mA±50mA。充電器在給電池充電時,如果充電電流過大,可能會導致電池發(fā)熱、壽命減短、甚至損壞,因此需要恒流(CC)功能,實現(xiàn)對輸出電流的精確控制。為了保證充電器不因為短路時輸入功率過大而燒毀,需要短路保護功能。 根據(jù)上述要求可以利用AP3003設計出車載充電器,原理框圖如圖1所示,包括三大部分:AP3003構建的基本降壓電路、恒流恒壓(CC/CV)電路和短路保護電路。 圖1 車載充電器系統(tǒng)設計框圖 (二) AP3003構建的基本降壓電路 這部分電路是整個車載充電器系統(tǒng)的核心部分,它為電池在充電過程中提供必須的電壓和電流。利用AP3003-ADJ設計電路如圖2所示,
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