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      2. 亨杰興科技,智能充電技術生產商

        亨杰興車載USB充電器電路圖集合!滿滿的干貨

        作者:深圳市亨杰興科技有限公司 瀏覽:327 發表時間:2019-01-10 09:57:58

        車載usb充電器電路圖(一)車載手機充電器電路圖

        將一個廢棄的但仍能夠使用的手機充電器外殼拆掉,將原來的220V電壓經電容降壓和二極管整流部分去掉,將車上點煙器的12V車用插頭與圖中的12V輸入端進行連接,之后再測量一下輸出端的電壓是否符號手機的充電電壓4.2~5V,正常后將充電器固定在一個不礙事的地方就可以了。安裝部分的四周要注意隔離,防止短路。

        若輸出電壓稍低于用戶的手機充電電壓,需要將光耦限流電位器RP作適當調整,這樣就可得到合適的充電電壓。

        車載usb充電器電路圖大全(穩壓管/手機充電器/Buck變換器)

        車載usb充電器電路圖(二)

        介紹了一種帶有線路補償功能的車載USB充電器的設計,使得USB充電端口的電壓隨著電流的增大而提高,實現了USB充電電壓的恒定,保證了USB端口的充電電流。

        DC/DC Buck 變換器:設計主功率級采用了TI LM25117-Q1控制的同步Buck變換器。LM25117-Q1是一款汽車級產品,它提供了功率電路所需要的各種保護,包括可調節輸入欠壓,過流及短路以及過溫保護。另外,LM25117-Q1可以模擬二極管控制,通過外部設定,使得同步buck變換器在輕載時候模擬二極管工作,在檢測到下管有反向電流時,關閉下管,提高了變換器的輕載效率。

        車載usb充電器電路圖大全(穩壓管/手機充電器/Buck變換器)

        充電管理電路:一款帶有線路補償的USB充電器的設計方案。給出了線路補償的計算方式以及 mathcad的設計過程。輸出充電管理TPS2546-Q1是一款汽車級產品,具有集成的USB 2.0 高速數據線路(D+/D-) 開關的USB 充電端口控制器和電源開關。TPS2546-Q1支持BC1.2的SDP/CDP, DCP模式,也支持非BC1.2標準的快速充電模式,比如D+/D-分配模式2.0V/2.7V和2.7V/2.0V、D+/D-1.2V模式。在本設計中,TPS2546-Q1配置成DCP-Auto模式(CTL1=0, CTL2=1, CTL3=1, ILIM_SEL=1), 該模式支持BC1.2 DCP及非BC1.2標準快速充電模式的自動切換,能支持目前世界上主流智能手機、平板電腦快速充電。處于該模式下,當充電電流超過負載檢測電流閾值(ILD典型值700mA)時,STATUS被拉低,LED燈D3會點亮。當充電電流下降到典型值650mA,3秒之后,D3會熄滅。根據數據手冊,選在 22.1kΩ的電阻R11連接到ILIM_HI腳,設置限流值典型值為2.275A,最小值為2.12A,最大值為2.43A,以支持最大 12W(5V,2.1A)的充電功率。

        車載usb充電器電路圖大全(穩壓管/手機充電器/Buck變換器)

        光電隔離RS485典型電路圖

        車載usb充電器電路圖(三)

        下面是對著實物繪制的電路原理圖:(電路板上有多種元件安裝方法,安裝請與原理圖、實物圖為準,PCB板上有些元件孔是不要安裝的,有些元件要裝在別的元件孔上,這點請注意?。┱f明:為了簡化電路,達到學習目地,圖中用1歐的電阻F1起到保險絲的作用,用一個二極管D1完成整流作用。接通電源后,C1會有300V左右的直流電壓,通過R2給Q1的基極提供電流,Q1的發射極有R1電流檢測電阻R1,Q1基極得電后,會經過T1的(3、4)產生集電極電流,并同時在T1的(5、6)(1、2)上產生感應電壓,這兩個次級絕緣的圈數相同的線圈,其中T1(1、2)輸出由D7整流、C5濾波后通過USB座給負載供電;其中T1(5、6)經D6整流、C2濾波后通過IC1(實為4.3V穩壓管)、Q2組成取樣比較電路,檢測輸出電壓高低;其中T1(5、6)、C3、R4還組成Q1三極管的正反饋電路,讓Q1工作在高頻振蕩,不停的給T1(3、4)開關供電。當負載變輕或者電源電壓變高等任何原因導致輸出電壓升高時,T1(5、6)、IC1取樣比較導致Q2導通,Q1基極電流減小,集電極電流減小,負載能力變小,從而導致輸出電壓降低;當輸出電壓降低后,Q2取樣后又會截止,Q1的負載能力變強,輸出電壓又會升高;這樣起到自動穩壓作用。

        本電路雖然元件少,但是還設計有過流過載短路保護功能。當負載過載或者短路時,Q1的集電極電流大增,而Q1的發射極電阻R1會產生較高的壓降,這個過載或者短路產生的高電壓會經過R3讓Q2飽和導通,從而讓Q1截止停止輸出防止過載損壞。因此,改變R1的大小,可以改變負載能力,如果要求輸出電流小,例如只需要輸出5V100MA,可以將R1阻值改大。當然,如果需要輸出5V500MA的話,就需要將R1適當改小。注意:R1改小會增加燒壞Q1的可能性,如果需要大電流輸出,建議更換13003、13007中大功率管。

        C4、R5、D5起什么作用呢?T1變壓器是電感元件,Q1工作在開關狀態,當Q1截止時,會在集電極感應出很高的電壓,這個電壓可能高達1000伏以上,這會使Q1擊穿損壞,現在有了高速開關管D5,這個電壓可以給C4充電,吸收這個高壓,C4充電后可以立即通過R5放電,這樣Q1不會因集電極的高電壓擊穿損壞了,因此,這三個元件如有開關或者損壞,Q1是非常危險的,分分秒秒都可能會損壞。

        車載usb充電器電路圖大全(穩壓管/手機充電器/Buck變換器)

        安裝注意事項:

        安裝之前請不要急于動手,應先查閱相關的技術資料以及本說明,然后對照原理圖,了解印刷電路板、元件清單,并分清各元件,了解各元件的特點、作用、功能,同時核對元件數量。

        注:Z1、D2、D3、D4,IC1本種組裝沒有配備,電路板是設計的多用途的,本套件只用到半波整流,只有一個1N4007整流,請大家不要自己多裝其它的二極管,參考圖中樣板做就行了,樣板已經測試過是OK的,在工廠做過的朋友就知道,工廠都是按照樣板生產的。

        正確插入元件,按照從低到高、從小到大的順利安裝,極性要符合規定。對于手工安裝,元件應分批安裝。如此板先電阻→二極管→三極管→電容→變壓器→USB座1、Q1、Q2千萬不要裝錯,Q1應選用耐壓500V以上具有開關特性的管子,Q2耐壓幾十伏就行了,Q2適合選放大特性好的管子,這兩種管子的管腳排列可能會不同常規,請以測量為準。

        2、IC1、D6請千萬不要裝錯,同樣是玻璃封裝的二極管,一個是4.3V的穩壓二極管,一個普通二極管,其中IC1只是PCB板上的符號,二極管只占用兩個PCB元件孔。

        3、1N4007、FR107、1N5819請不裝錯,1N4007是低頻二極管,FR107是高頻高壓二極管,1N5819是低電壓高頻肖特基二極管,都是不能裝錯位置的。(代換關系:FR107可以代替1N4007,反之則不行;而1N5819則不能用其它二極管代替,1N5819的導通電壓很低,相當于鍺管的導通電壓,因此,低電壓整流效率很高,如果一定要用其它二極管代替,則出輸出功率下載,發熱嚴重,效率變低。)記?。篎R104(7)是高頻輸出整流二極管,1N4007才是電源整流二極管。

        通電測試線路板:

        仔細檢查線路板安裝無誤后,要通電試板時,可以在PCB板直接焊一個220V插頭線,為了安全起見,請大家先在電源串聯一個10W的白熾燈泡,以防止短路或者接錯,千萬注意安全,還有,元件一不小心就燒壞了,燒壞了需要再買才行。如果安裝無誤,用萬用表可以測得USB1腳和4腳應有5V的電壓輸出,電源指示燈亮,確認電路板裝配無誤。

        車載usb充電器電路圖(四)

        XLSEMI設計單片車充IC XL4002示意圖

        車載usb充電器電路圖大全(穩壓管/手機充電器/Buck變換器)

        基于車充領域的系統需求,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;內部除了常規的過流保護,過溫度保護,輸出短路保護外,還內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+穩壓管等功能模塊全部集成到一顆IC中;

        優點:除了具有[3]方案中對應的優點外,還有:

        (1) 專用于車充的全集成方案,系統成本低,可靠性高;

        (2) IC內部CV,CC,OVP都是通過控制PWM實現的;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;

        (3) 芯龍提供充電電流在0A ~ 3A之間車充的一系列高性價比產品;

        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;

        (3)工作效率低(《90%)

        車載usb充電器電路圖(五)

        用2576+358+穩壓管的方案示意圖

        優點:(1) 由于2576內置過流保護、過溫度保護等安全措施,結合358(雙運放)來實現輸出恒壓CV,恒流CC,過壓保護OVP等功能;實現了可靠、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是否工作來實現的);


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