車載usb充電器電路圖（一）

車載手機充電器電路圖

將一個廢棄的但仍能夠使用的手機充電器外殼拆掉，將原來的220V電壓經電容降壓和二極管整流部分去掉，將車上點煙器的12V車用插頭與圖中的12V輸入端進行連接，之后再測量一下輸出端的電壓是否符號手機的充電電壓4．2～5V，正常后將充電器固定在一個不礙事的地方就可以了。安裝部分的四周要注意隔離，防止短路。

若輸出電壓稍低于用戶的手機充電電壓，需要將光耦限流電位器RP作適當調整，這樣就可得到合適的充電電壓。

車載usb充電器電路圖（二）

介紹了一種帶有線路補償功能的車載USB充電器的設計，使得USB充電端口的電壓隨著電流的增大而提高，實現了USB充電電壓的恒定，保證了USB端口的充電電流。

DC/DC Buck 變換器：設計主功率級采用了TI LM25117-Q1控制的同步Buck變換器。LM25117-Q1是一款汽車級產品，它提供了功率電路所需要的各種保護，包括可調節輸入欠壓，過流及短路以及過溫保護。另外，LM25117-Q1可以模擬二極管控制，通過外部設定，使得同步buck變換器在輕載時候模擬二極管工作，在檢測到下管有反向電流時，關閉下管，提高了變換器的輕載效率。

充電管理電路：一款帶有線路補償的USB充電器的設計方案。給出了線路補償的計算方式以及 mathcad的設計過程。輸出充電管理TPS2546-Q1是一款汽車級產品，具有集成的USB 2.0 高速數據線路（D+/D-） 開關的USB 充電端口控制器和電源開關。TPS2546-Q1支持BC1.2的SDP/CDP， DCP模式，也支持非BC1.2標準的快速充電模式，比如D+/D-分配模式2.0V/2.7V和2.7V/2.0V、D+/D-1.2V模式。在本設計中，TPS2546-Q1配置成DCP-Auto模式（CTL1=0， CTL2=1， CTL3=1， ILIM_SEL=1）， 該模式支持BC1.2 DCP及非BC1.2標準快速充電模式的自動切換，能支持目前世界上主流智能手機、平板電腦快速充電。處于該模式下，當充電電流超過負載檢測電流閾值（ILD典型值700mA）時，STATUS被拉低，LED燈D3會點亮。當充電電流下降到典型值650mA，3秒之后，D3會熄滅。根據數據手冊，選在 22.1kΩ的電阻R11連接到ILIM_HI腳，設置限流值典型值為2.275A，最小值為2.12A，最大值為2.43A，以支持最大 12W（5V，2.1A）的充電功率。

光電隔離RS485典型電路圖

車載usb充電器電路圖（三）

下面是對著實物繪制的電路原理圖：（電路板上有多種元件安裝方法，安裝請與原理圖、實物圖為準，PCB板上有些元件孔是不要安裝的，有些元件要裝在別的元件孔上，這點請注意！）說明：為了簡化電路，達到學習目地，圖中用1歐的電阻F1起到保險絲的作用，用一個二極管D1完成整流作用。接通電源后，C1會有300V左右的直流電壓，通過R2給Q1的基極提供電流，Q1的發射極有R1電流檢測電阻R1，Q1基極得電后，會經過T1的（3、4）產生集電極電流，并同時在T1的（5、6）（1、2）上產生感應電壓，這兩個次級絕緣的圈數相同的線圈，其中T1（1、2）輸出由D7整流、C5濾波后通過USB座給負載供電；其中T1（5、6）經D6整流、C2濾波后通過IC1（實為4.3V穩壓管）、Q2組成取樣比較電路，檢測輸出電壓高低；其中T1（5、6）、C3、R4還組成Q1三極管的正反饋電路，讓Q1工作在高頻振蕩，不停的給T1（3、4）開關供電。當負載變輕或者電源電壓變高等任何原因導致輸出電壓升高時，T1（5、6）、IC1取樣比較導致Q2導通，Q1基極電流減小，集電極電流減小，負載能力變小，從而導致輸出電壓降低；當輸出電壓降低后，Q2取樣后又會截止，Q1的負載能力變強，輸出電壓又會升高；這樣起到自動穩壓作用。

本電路雖然元件少，但是還設計有過流過載短路保護功能。當負載過載或者短路時，Q1的集電極電流大增，而Q1的發射極電阻R1會產生較高的壓降，這個過載或者短路產生的高電壓會經過R3讓Q2飽和導通，從而讓Q1截止停止輸出防止過載損壞。因此，改變R1的大小，可以改變負載能力，如果要求輸出電流小，例如只需要輸出5V100MA，可以將R1阻值改大。當然，如果需要輸出5V500MA的話，就需要將R1適當改小。注意：R1改小會增加燒壞Q1的可能性，如果需要大電流輸出，建議更換13003、13007中大功率管。

C4、R5、D5起什么作用呢？T1變壓器是電感元件，Q1工作在開關狀態，當Q1截止時，會在集電極感應出很高的電壓，這個電壓可能高達1000伏以上，這會使Q1擊穿損壞，現在有了高速開關管D5，這個電壓可以給C4充電，吸收這個高壓，C4充電后可以立即通過R5放電，這樣Q1不會因集電極的高電壓擊穿損壞了，因此，這三個元件如有開關或者損壞，Q1是非常危險的，分分秒秒都可能會損壞。

安裝注意事項：

安裝之前請不要急于動手，應先查閱相關的技術資料以及本說明，然后對照原理圖，了解印刷電路板、元件清單，并分清各元件，了解各元件的特點、作用、功能，同時核對元件數量。

注：Z1、D2、D3、D4，IC1本種組裝沒有配備，電路板是設計的多用途的，本套件只用到半波整流，只有一個1N4007整流，請大家不要自己多裝其它的二極管，參考圖中樣板做就行了，樣板已經測試過是OK的，在工廠做過的朋友就知道，工廠都是按照樣板生產的。

正確插入元件，按照從低到高、從小到大的順利安裝，極性要符合規定。對于手工安裝，元件應分批安裝。如此板先電阻→二極管→三極管→電容→變壓器→USB座1、Q1、Q2千萬不要裝錯，Q1應選用耐壓500V以上具有開關特性的管子，Q2耐壓幾十伏就行了，Q2適合選放大特性好的管子，這兩種管子的管腳排列可能會不同常規，請以測量為準。

2、IC1、D6請千萬不要裝錯，同樣是玻璃封裝的二極管，一個是4.3V的穩壓二極管，一個普通二極管，其中IC1只是PCB板上的符號，二極管只占用兩個PCB元件孔。

3、1N4007、FR107、1N5819請不裝錯，1N4007是低頻二極管，FR107是高頻高壓二極管，1N5819是低電壓高頻肖特基二極管，都是不能裝錯位置的。（代換關系：FR107可以代替1N4007，反之則不行；而1N5819則不能用其它二極管代替，1N5819的導通電壓很低，相當于鍺管的導通電壓，因此，低電壓整流效率很高，如果一定要用其它二極管代替，則出輸出功率下載，發熱嚴重，效率變低。）記住：FR104（7）是高頻輸出整流二極管，1N4007才是電源整流二極管。

通電測試線路板：

仔細檢查線路板安裝無誤后，要通電試板時，可以在PCB板直接焊一個220V插頭線，為了安全起見，請大家先在電源串聯一個10W的白熾燈泡，以防止短路或者接錯，千萬注意安全，還有，元件一不小心就燒壞了，燒壞了需要再買才行。如果安裝無誤，用萬用表可以測得USB1腳和4腳應有5V的電壓輸出，電源指示燈亮，確認電路板裝配無誤。

車載usb充電器電路圖（四）

XLSEMI設計單片車充IC XL4002示意圖

基于車充領域的系統需求，上海芯龍半導體有限公司提供專用于車充方案的系列單片IC；內部除了常規的過流保護，過溫度保護，輸出短路保護外，還內置了專用于鋰電池充電的CV，CC，OVP；相當于把［3］方案中的2576+358+穩壓管等功能模塊全部集成到一顆IC中；

優點：除了具有［3］方案中對應的優點外，還有：

（1） 專用于車充的全集成方案，系統成本低，可靠性高；

（2） IC內部CV，CC，OVP都是通過控制PWM實現的；因此，輸出電壓，輸出電流，輸出過壓保護的精度更高，響應速度很快；

（3） 芯龍提供充電電流在0A ~ 3A之間車充的一系列高性價比產品；

缺點：（1）工作頻率低（52KHz），外接電感大（100uH）；

（2）外圍元件復雜，外接肖特基二極管；

（3）工作效率低（《90%）

車載usb充電器電路圖（五）

用2576+358+穩壓管的方案示意圖

優點：（1） 由于2576內置過流保護、過溫度保護等安全措施，結合358（雙運放）來實現輸出恒壓CV，恒流CC，過壓保護OVP等功能；實現了可靠、安全、完善的鋰電池充電方案；

（2） 由于2576為固定52K PWM變換器，使得車充的EMI設計相對容易；

（3） 由于2576和358均為40V高壓雙極工藝制造，更加“皮實”；

（4） 這種方案常用在0.8A ~ 1.5A左右的車充中；

缺點：（1） 系統相對復雜，成本較高；

（2） 恒流CC和過壓保護OVP是通過358的輸出去控制2576的EN來實現的，因此充電電流有比較大的紋波，CC和OVP的響應速度也不夠快（是通過切換2576是否工作來實現的）；