車(chē)載筆記本中升壓轉(zhuǎn)換器的工作原理及應(yīng)用

波形(3)顯示電感線(xiàn)圈的紋波電流，增大線(xiàn)圈的尺寸能降低紋波，但同時(shí)也增加了器件的物理尺寸。線(xiàn)圈不能太小，否則無(wú)法在MOSFET 截止時(shí)提供足夠的能量，使輸出電壓的調(diào)節(jié)能力變差。本設(shè)計(jì)用到的線(xiàn)圈為56 μH。

所有的控制功能由Unitrode 公司生產(chǎn)PWM 芯片UC3843 來(lái)完成，它具有反饋電壓比較、誤差放大、脈寬調(diào)制、過(guò)流保護(hù)、欠壓保護(hù)等功能[4]。該芯片為功率管產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)輸出的電壓和電流信號(hào)來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的通斷和調(diào)整輸出電壓。輸入和輸出電壓在一系列低功耗的電容作用下變得平滑。主要電路如圖4 所示。輸入端并聯(lián)的四個(gè)大容量電解電容(C1 ～C4 )起到電源濾波的作用，C5用來(lái)濾除電路工作時(shí)產(chǎn)生的高頻諧波成分。線(xiàn)圈L1是由幾個(gè)不同長(zhǎng)度漆包線(xiàn)并聯(lián)，以減少表面對(duì)高速轉(zhuǎn)換的影響。大功率開(kāi)關(guān)元件K1采用IR 公司的IRL2505 ，該器件的源極/漏極電阻在工作時(shí)只有8 mΩ，故功耗非常低。肖特基二極管D1采用TO220 的封裝，最大工作電壓為45 V，正向?qū)▔航禐?。63 V 時(shí)的電流為16 A。低ESR 的電解電容C6 ～C9用于平滑輸出電壓，減小紋波電壓。電容C10用于高頻去耦。輸出電壓由R1 、R2 、R3和P1分壓，送入IC1的電壓反饋輸入端。IC 的時(shí)鐘頻率由RC 網(wǎng)絡(luò)R8和C13決定，工作頻率約為42kHz 。由R12 、C15和C16構(gòu)成的電源去耦電路以確保IC1工作的可靠性。

3 測(cè) 試

電源適配器在正常運(yùn)行時(shí)各電量及效率見(jiàn)表1 。

其高效率(通常是95 %)不但能降低汽車(chē)電池的負(fù)荷，同時(shí)也降低了適配器內(nèi)部的功耗。PCB 尺寸比筆記本本身的電源適配器要小。

圖4 主電路原理圖

表1 測(cè)試結(jié)果及效率

4 結(jié)束語(yǔ)

本文提出了一種車(chē)載電源12 V DC/19 V DC 解決方案，利用汽車(chē)蓄電池為筆記本電腦提供持續(xù)電力。

該方案不僅能滿(mǎn)足普通用戶(hù)自駕游出行時(shí)的需求，也能使行業(yè)用戶(hù)如公路、工商、稅務(wù)稽查、公安與地質(zhì)等野外汽車(chē)流動(dòng)作業(yè)隨時(shí)保證筆記本電腦的供電，充分發(fā)揮筆記本電腦的無(wú)線(xiàn)辦公特性。