本實(shí)用新型專利是一顆用于汽車的車載充電器單片集成電路，其型號(hào)為XL4301。本專利所述集成電路是一顆全集成的寬電壓、高效率、高可靠性的降壓型直流電源變換器，通過(guò)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以直接把常規(guī)轎車點(diǎn)煙器接口提供的12V(伏特)電源或者卡車點(diǎn)煙器接口提供的24V電源，降壓變換到5V，且可提供2.1A(安培)的輸出電流能力，為車載電子設(shè)備或手持式設(shè)備供電。
背景技術(shù)：
：常見(jiàn)的汽車提供的輸出電源接口主要為點(diǎn)煙器接口，轎車一般為12V電壓，在轎車蓄電池虧電或者充滿電時(shí)，這個(gè)電壓一般在10V～14V之間的范圍；卡車一般為24V電壓，在卡車蓄電池虧電或者充滿電時(shí)，這個(gè)電壓一般在20V～28V之間的范圍；而常用的汽車電子設(shè)備或手持式設(shè)備或便攜式設(shè)備，諸如導(dǎo)航儀、行車記錄儀、手機(jī)、照相機(jī)、攝像機(jī)及音響之類的一般為5V電源供電，這就需要一個(gè)把汽車點(diǎn)煙器接口提供的10V～28V之間的電壓降壓變換到5V電壓的設(shè)備，通常叫做車載電源適配器，也叫做車載充電器或簡(jiǎn)稱為車充。鑒于汽車電源電壓的波動(dòng)范圍比較大，這就需要車載充電器方案有比較寬的輸入電壓適應(yīng)能力，常規(guī)要求為10V～30V；考慮到車載設(shè)備種類比較多，需要車載充電器的輸出電流能力也不一樣，特別是大屏智能手機(jī)需要5V/2.1A的充電能力，這就需要車載充電器方案有輸出2.1A電流的能力；針對(duì)車載設(shè)備的高可靠性高安全性的需求，要求車載充電器有完善的安全保護(hù)措施，既能輸出恒定電壓，又能輸出恒定電流，既能實(shí)現(xiàn)輸出短路保護(hù)，又能實(shí)現(xiàn)高溫過(guò)熱保護(hù)。本專利所述“用于汽車的車載充電器單片集成電路XL4301”是專門為車載充電器需求優(yōu)化設(shè)計(jì)的單片集成電路。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本專利采用創(chuàng)新的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和自主開(kāi)發(fā)的高壓集成電路制造工藝，設(shè)計(jì)制造出一顆專門為汽車電源優(yōu)化的降壓型車載充電器集成電路XL4301。這顆集成電路采用自主開(kāi)發(fā)的高壓40V集成電路制造工藝，通過(guò)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)寬電壓、小體積、高效率，具有恒壓恒流、短路保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)功能的安全可靠的車載充電器方案。本專利“用于汽車的車載充電器單片集成電路XL4301”，其內(nèi)部功能模塊包括基準(zhǔn)電壓和線損補(bǔ)償器、頻率補(bǔ)償器、啟動(dòng)和欠壓保護(hù)器、過(guò)流和短路保護(hù)器、恒壓放大器、恒流放大器、比較器、振蕩器、過(guò)熱保護(hù)器、鎖存和驅(qū)動(dòng)箝位器、功率開(kāi)關(guān)管。本專利所述集成電路的工作原理是：工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，高效率的實(shí)現(xiàn)直流電壓的降壓變換，通過(guò)外部輸出電壓的采樣反饋端P4，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸出電壓的變化，根據(jù)輸出電壓的變化來(lái)調(diào)整功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓恒定的功能；通過(guò)外部輸出電流的采樣反饋端P5，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸出電流的變化，根據(jù)輸出電流的變化來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)管，從而實(shí)現(xiàn)輸出電流恒定的功能。附圖說(shuō)明圖1是本專利“用于汽車的車載充電器單片集成電路XL4301”內(nèi)部方框圖。圖2是本專利“用于汽車的車載充電器單片集成電路XL4301”實(shí)現(xiàn)的車載充電器典型應(yīng)用電路示意圖。具體實(shí)施方式圖1是本專利“用于汽車的車載充電器單片集成電路XL4301”100的內(nèi)部方框圖，其中：P1是該集成電路的電源輸入端管腳；103啟動(dòng)和欠壓保護(hù)器產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)給101基準(zhǔn)電壓和線損補(bǔ)償器；101基準(zhǔn)電壓和線損補(bǔ)償器產(chǎn)生二路電壓，一路為1.25V連接到105恒壓放大器的一個(gè)輸入端，一路為0.11V連接到106恒流放大器的一個(gè)輸入端；P4是外部輸出電壓的采樣反饋端管腳，其實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輸出電壓的變化，連接到105誤差放大器的另一個(gè)輸入端；P5是外部輸出電流的采樣反饋端管腳，其實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輸出電流的變化，連接到106恒流放大器的另一個(gè)輸入端；102頻率補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)回路的頻率補(bǔ)償功能；105和106和102的輸出端連接到107比較器的一個(gè)輸入端；108振蕩器產(chǎn)生150KHz的正弦波電壓信號(hào)連接到107比較器的另一個(gè)輸入端和110鎖存和驅(qū)動(dòng)箝位器的一個(gè)輸入端；107比較器的輸出連接到110鎖存和驅(qū)動(dòng)箝位器的一個(gè)輸入端；104過(guò)流和短路保護(hù)器實(shí)時(shí)采集輸入到111功率開(kāi)關(guān)管的電流，經(jīng)判斷后發(fā)出控制信號(hào)給110鎖存和驅(qū)動(dòng)箝位器；109過(guò)熱保護(hù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該集成電路的溫度，當(dāng)發(fā)生過(guò)熱保護(hù)時(shí)發(fā)出控制信號(hào)給110鎖存和驅(qū)動(dòng)箝位器；110鎖存和驅(qū)動(dòng)箝位器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)給111功率開(kāi)關(guān)管；P2是功率開(kāi)關(guān)管的輸出端管腳，其輸出功率開(kāi)關(guān)電壓；P6是外部輸出電壓的線損補(bǔ)償端管腳；P7是該集成電路內(nèi)部的鎖存和驅(qū)動(dòng)箝位器的外接電容端管腳；P3是該集成電路的公共地線端管腳。圖2是本專利“用于汽車的車載充電器單片集成電路XL4301”實(shí)現(xiàn)的車載充電器典型應(yīng)用電路示意圖。圖中的所有器件的參數(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表：器件編號(hào)器件類型和說(shuō)明參數(shù)指標(biāo)100本專利所述集成電路XL4301201輸入濾波電容100uf/50V202輸入高頻電容1uf/50V203電容1uf/50V204輸出電壓線損補(bǔ)償設(shè)置電阻10K/0.25W205肖特基二極管B540C206電感線圈47uh/3A207輸出高頻電容1uf/35V208輸出濾波電容220uf/35V209電阻10K/0.25W210電阻3.3K/0.25W211電容33nf/35V212輸出恒流設(shè)置電阻52mohm/0.25W圖2是用本專利所述集成電路實(shí)現(xiàn)的車載充電器典型應(yīng)用電路示意圖，其中：從汽車點(diǎn)煙器接口輸入電壓為12V或24V經(jīng)201和202濾波后經(jīng)P1管腳輸入；經(jīng)過(guò)100集成電路處理后從P2管腳輸出可控的脈沖型功率開(kāi)關(guān)電壓，經(jīng)206電感儲(chǔ)能后，由207和208電容濾波后輸出5V的純凈固定直流電壓；205為續(xù)流肖特基二極管；209和210為分壓電阻，輸出電壓VOUT的大小通過(guò)分壓電阻209/210的設(shè)置公式為：VOUT＝1.25V*(1+209/210)，這里設(shè)置為5V；211為分壓電阻209的濾波電容；212為輸出電壓的恒流電阻，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸出電流的變化；209和210采樣到的輸出電壓的變化后經(jīng)過(guò)P4管腳反饋到100集成電路內(nèi)部，100根據(jù)輸出電壓的變化來(lái)調(diào)整功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓恒定的功能；212采樣到輸出電流的變化后經(jīng)過(guò)P5管腳反饋到100內(nèi)部，100根據(jù)輸出電流的變化來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)管，從而實(shí)現(xiàn)輸出恒流的功能，電流的設(shè)置公式為：0.11V/212，這里設(shè)置為2.1A；P3管腳為系統(tǒng)公共接地端；P6管腳為輸出電壓的線損補(bǔ)償電阻設(shè)置端，這里接10K電阻可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓10％的線損補(bǔ)償；P7管腳為100內(nèi)部的鎖存和驅(qū)動(dòng)箝位器的外接電容端，此處接1uf的電容。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3