【应用方案】+一款车充设计和实现可能

彬哥-407895

基本的思路：输入是10--14V，输出恒压12V，最大电流3A，用于车充平板电脑。我们常常会联想到两种方案，一种是Sepic方案，另外一种就是运用比较广泛的Buck-Boost拓扑方案。对于sepic，往往需要两个电感，而buck-boost拓扑在同步整流或者非同步整流下的实现是有可能的，但是结构复杂，器件价格也贵。于是最优考虑sepic拓扑方案。
进入接下来的TI设计阶段：


从上面的图可以看到，TI的优化旋钮处于均衡位置，而给出的方案基本上是按照成本来排列的。在TI给出的7个方案中，可以观察到LM5022作为sepic拓扑方案效率偏低，损耗太大，应该最先排除去掉。Buck-Boost拓扑的LM5188和PMU拓扑的TPS652510这两个方案的可行性不是很好，不是比较好的方案。那么我重点关注了LM3478和LM3488这两个芯片为主的方案，考虑到LM3478的运用比较广泛，于是我选择了LM3478。


那么在这个设计中，对于大电流的sepic设计，重点要考虑电感的选择。TI提供的电感是coilcraft的，国外产品有点贵，这里不做改动，但是个人觉得有合适的替代品还是选择便宜的电感。毕竟对于企业来说，降低成本至关重要。
dv/dt的工具数值也值得我们关注，毕竟设计一个电路是不断优化的过程，电感的大小取值，mos管的选择，二极管的选择，输出电容的选择都要深入设计。

对于电感，最重要的参数就是峰值电流和RMS电流，要确保峰值电流小于饱和电流，然后根据RMS电流看电感的铜线电流密度是否合适。有一个地方值得我们注意，频率的改变可以影响电感的数值。在某种程度上，可以通过增加频率来减小电感感量，但是不可避免的是，也有可能会影响效率。如果影响不大的情况下，我们可以通过这样的设计来优化电路。
对于mos管，要注意控制损耗，电路在恶劣环境下测试验证时，不要超过它的耐压值。对于二极管，同样要注意它的电流限制和电压限制。
貌似这个方案可以仿真，看看仿真如何吧。



从仿真的结果来看，只能说这个设计还算可以，实际是不是这样就未知了。
但是这个方案有几个地方确实要注意，LM3478没有软启动功能，因此在瞬间的上电时，要防止电流过大，于是要尽可能在外部增加一个软启动电路，可以考虑在输出电压的采样电阻上并联一个电容和二极管，上电瞬间，通过采样电阻慢慢地给电容充电，电压慢慢上升，实现了软启动。要是TI可以继续完善电路就更好了，哈哈。期待TI可以多多更新，我更期待用隔离的电路来设计电路。
附上我的方案pdf：
车充设计.pdf (240.38 KB, 下载次数: 13)

2013-9-28 13:18 上传

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