如何構(gòu)建汽車(chē)充電器

正如我同事Brian 在他博客中提到的那樣，如今每個(gè)人都有智能手機(jī)或平板電腦。它們是收發(fā)商務(wù)電子郵件、接打個(gè)人電話以及跟上時(shí)代發(fā)展潮流的必備工具，而且總是有新潮的游戲提供，憤怒的小鳥(niǎo)、糖果大爆險(xiǎn)以及填字游戲等等。我們的智能手機(jī)不僅支持天氣預(yù)報(bào)，而且還可為我們指引方向。所有這些特性與功能可讓我們的生活更輕松、更高效。

如果您像我一樣，也會(huì)為您的設(shè)備充電一整宿，以滿(mǎn)格電池開(kāi)始新的一天。但是，由于屏幕尺寸與顯示器亮度等耗電元素的原因，現(xiàn)在電池很少能維持到我所需要的使用時(shí)長(zhǎng)。

解決這一問(wèn)題的便捷方法是在往返路上給電話充電。車(chē)載 DC/DC 充電器不僅正在不斷普及，而且也很必要。

DC/DC 充電器有幾種不同種類(lèi)。很多汽車(chē)都有內(nèi)建 USB 端口，其可用來(lái)給這些設(shè)備充電。此外，配件市場(chǎng)收音機(jī)及儲(chǔ)存收音機(jī)在實(shí)現(xiàn)收聽(tīng)設(shè)備中存儲(chǔ)的音樂(lè)的同時(shí)，也可帶來(lái)這種便利性。最后，如果這些選項(xiàng)都沒(méi)有，還可在配件市場(chǎng)中找到符合附件端口或點(diǎn)煙器要求的充電器。

一般來(lái)說(shuō)，這些設(shè)計(jì)將汽車(chē)電池作為輸入。這就意味著正常工作條件下輸入電壓范圍為 6V 至 14V，而瞬態(tài)電壓則可達(dá) 80V 或更高。每端口輸出在高達(dá) 2.1A 的電流下通常為 5V。這類(lèi)設(shè)計(jì)主要有三個(gè)組成部分：

1. 輸入調(diào)節(jié)與濾波。輸入濾波與調(diào)節(jié)電路通常用來(lái)降低 EMI 和保護(hù)下游 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。一些平常的轉(zhuǎn)換器選擇是TPS54240和TPS40170。這兩種 IC 提供寬泛的輸入和各種特性，可為工程師簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程。
2. DC/DC 轉(zhuǎn)換。
3. USB 充電與保護(hù)。保護(hù)功能尤為重要。有誰(shuí)想讓自己數(shù)百美元的設(shè)備毀于故障充電器呢？智能手機(jī)或平板電腦的實(shí)際電池與充電器都在設(shè)備內(nèi)部。為了充電能夠提供最大的充電電流，充電器需要能夠進(jìn)行自我識(shí)別。TPS2511與 TPS254x 器件不僅有助于實(shí)現(xiàn)這種識(shí)別功能，而且還可提供必要的 USB 保護(hù)。

我根據(jù)以上理念，創(chuàng)建了兩款您可免費(fèi)使用的 USB DC/DC 充電器設(shè)計(jì)：PMP7388與PMP7390。

如果需要外形與點(diǎn)煙器插座表面齊平的單端口充電器，請(qǐng)使用PMP7388。

將TPS54240與TPS2511用于具有集成型高側(cè) FET 的非同步降壓轉(zhuǎn)換器。TPS54240可處理高達(dá)40V 的輸入電壓。為針對(duì)輸入端高浪涌提供保護(hù)，使用調(diào)節(jié)電路將輸入電壓鉗制在 39V。輸出不僅能夠提供 2.1A 電流，而且還可通過(guò)TPS2511提供“通用充電”功能。

如果需要雙端口充電器，請(qǐng)使用PMP7390。

將采用外部FET 設(shè)計(jì)的TPS40170同步降壓轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)高效率與低熱耗散。輸出不僅能夠在 5A 電流下提供 5V 電壓，而且還可通過(guò)TPS2511為每個(gè)端口提供“通用充電”功能。