2.在保险丝的后面,我放置了一个30V的瞬态二极管,它是一个保护器件,作用是吸收汽车供电线路上的一些尖峰电压,汽车工作时,有时会产生瞬间的高电压,这个高电压会对用电设备造成伤害,就像这个车充里的芯片,它的最高允许电压是32V,如果没有这个保护管,那么万一产生的高压超过了这个值,那么就可能引起车充的损坏,而这个保护二管则可以将这个瞬间的高压吸收掉,从而保护后级电路的正常工作。
3.在电源输入端增加了一级滤波电路,前面说了,这种高频率的车充比较头大的问题就是容易产生干扰,滤波电路由一个电感和两个电容构成,这样可以防止干扰信号通过12V的电源线传播出去.
4.在5V输出端,增加了一个磁珠,它的作用也是防止高频的干扰通过5V电源线传播出去,这样就可以将干扰控制在一个很低的水平.
5.在5V输出端,还增加了一个5V的保护管,用于防止车充异常时输出高电压将正在充电的手机烧坏.
6.在5V输出端,增加了一个固态电容,固态电容有着很优秀的性能,可以明显降低输出的纹波,提高电源质量.
前面说了,为了减小体积,我们采用了一个工作频率比较高的电源芯片,这种芯片的干扰是个比较头大的问题。电感作为能量的交换中心,它是一个重要市面上常见的电那么再多的努力也是白搭。电源里常用的电感有下面几种
第一种,称为工字电感,这种电感的剖面像“工”字,从磁路可以看出,它的磁路大部分暴露在空气中的,即图中红色的部分,因此会产生很强的干扰。但它的制造简单高效,因此价格便宜。
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第二种电感叫屏蔽电感,它实际上就是工字电感外边加了一个层蔽罩,从图中的磁路示意可见这种电感的干扰就是比较小的,由于需要额外的工序,价格也比较贵。
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第三种电感叫环形电感,它就是一个绕了线圈的磁环,从磁路来看,它的干扰也是比较小的。这种的还没怎么见过贴片的,常见的都是插件的。但这个电感比较难生产,特别是小体积的,全靠手工绕线,价格比较贵。
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在这个设计中,我本来是选用的第二种电感,但是等板子回来之后发现,由于结构问题,这种电感焊上去之后,它会挡住弹片造成无法组装,最后不得已,采用了环形电感。由于工作频率比较高,不能采用常见的铁粉芯的环形电感,而必须采用一种叫铁硅铝磁芯的电感。这样才能有更高的效率和更小的体积。
设计完电路之后,就是画电路板,投板,然后等待。这是刚做好的线路板。和1元钱相比,是不是比较小啊?
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什么也别费话了,焊板吧。过程太简单,直接焊好的板子。正面和反面,手工焊的比较丑,先凑合着看吧。
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焊完了,接下来的事情就是测试了
先测空载,空载电压5.30V,正常;空载输入电流13mA,比预期的大,用具体的数字来说吧,如果你的车一直放在那里不开,并且你的点烟器一直有电(这种车目前主要见于福特的车),那么5个月之后,你的电瓶就没电了。很显然,这种担心有点多余。
测试转换效率
这是12V输入1A输出时的状况。效率约91.9%
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这是12V输入2A输出时的状态,效率87.1%
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这是24V输入2A输出时的状态,效率85.6%
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总体效率不算高。车充芯片感觉这货根本不是同步整流,而只是把二极管集成进去了。
看一张满载时的热像图吧
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芯片温度84.4度。周边温度60多度,还算是正常。毕竟已经满负荷了。
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更不要学他
太完美了