CN205753985U

CN205753985U - 用于蓄电池供电的降压型电源变换集成电路xl7035

Info

Publication number: CN205753985U
Application number: CN201620531805.3U
Authority: CN
Inventors: 李瑞平
Original assignee: SHANGHAI XINLONG SEMICONDUCTOR CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI XINLONG SEMICONDUCTOR CO Ltd
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2026-06-03

Abstract

用于蓄电池供电的降压型电源变换集成电路XL7035，其特征是包括101稳压器、102基准电压器、103启动器、104过流保护器、105电流采样器、106误差放大器、107恒流放大器、108频率补偿器、109比较器、110振荡器、111驱动锁存器和112功率开关管；其特征还在于具有五个管脚，对应管脚号为P1、P2、P3、P4、P5。

Description

用于蓄电池供电的降压型电源变换集成电路XL7035

技术领域

本实用新型专利是一颗用于蓄电池供电的降压型电源变换集成电路，其型号为XL7035。本专利所述集成电路是一颗全集成的高电压、高效率、大功率的降压型直流电源变换器，通过简单的系统设计，可以直接把常规的电瓶车的不同电压供电的蓄电池的电压24V(伏特)或36V或48V或60V降压变换到5V或12V或15V，且可提供1A(安培)的输出电流能力，为电瓶车的控制单元或其它需要低压电源的电路供电。

背景技术

以直流蓄电池为动力的电瓶车常见的有：电动自行车、电动摩托车、高尔夫球车、电瓶游览车、电瓶残疾车、电瓶玩具车和扭扭车，逐渐得到越来越广泛的应用和普及。电瓶车常规的蓄电池按材料分类有铅酸蓄电池、锂电池、镍镉电池、镍氢电池及其它材料电池。蓄电池的标称电压有24V或36V或48V或60V或72V。常规蓄电池以36V和48V居多，充满电和亏电时其电压有一定的变化范围。

电瓶车的系统组成通常主要包括：控制器、蓄电池、电机驱动器及操控、车架及指示显示照明系统和导航及行车记录系统。对控制器而言，包括单片机或电子控制单元或逻辑控制电路一般是5V供电，常规需要电流能力在0.1A以内。电机驱动器中用于开关切换的功率器件的驱动电压一般是12V或15V供电，常规需要电流能力在0.2A以内。用于导航和行车记录系统的供电电压一般为5V，常规需要电流能力在0.4A以内。这就需要降压直流电源变换器，需要把常规蓄电池电压24V～60V的直流电压变换为5V或12V或15V的直流电压给控制器或电机驱动器或导航和行车记录系统供电，常规需要的电流能力不超过1A。

现有常规的用于蓄电池供电的降压型电源变换器方案中：一种是常规的串联型线性降压变换器。这种方案由于是线性串联分压，当输入电压与输出电压相差比较大时，电源变换效率很低，系统损耗大，器件发热量大。例如：要实现输入蓄电池48V电源线性降压到5V，那么电源的变换效率只有10.42％。另一种是采用常规开关变压器的开关电源方案，常规电源变换效率可以做到80％以上。这种方案缺点是开关频率一般比较低，分立器件多，系统复杂，体积大，整个方案的性价比不高，可靠性、安全性也不是很完善。本实用新型专利提供一个专为蓄电池供电的降压型电源变换优化的单片的全集成的集成电路，该集成电路通过简单的系统设计，不需要开关变压器，即可实现宽输入电压范围(24V～80V)，高开关频率(150KHz)，高变换效率(90％以上)，高性价比，小体积的降压直流变换系统。

发明内容

本专利采用创新的电路结构设计和自主开发的高压集成电路制造工艺，设计制造出一颗专门为24V～80V电压范围内的蓄电池供电的降压型电源变换集成电路XL7035。这颗集成电路采用自主开发的高压80V集成电路制造工艺，可以安全可靠的工作在常规电瓶车的车载电源管理系统中。

本专利是一颗用于蓄电池供电的降压型电源变换集成电路，其内部功能模块包括稳压器、基准电压器、启动器、过流保护器、电流采样器、误差放大器、恒流放大器、频率补偿器、比较器、振荡器、驱动锁存器和功率开关管。

本专利所述集成电路的工作原理是：工作在开关状态，高效率的实现直流电压的大功率降压变换，通过外部输出电压的采样反馈端P4，实时监测输出电压的变化，根据输出电压的变化来快速调整功率开关管的导通时间，从而实现输出电压恒定的功能；通过外部输出电流的采样反馈端P5，实时监测输出电流的变化，根据输出电流的变化来控制功率开关管，从而实现输出电流恒流的功能。

附图说明

图1是本专利“用于蓄电池供电的降压型电源变换集成电路XL7035”内部方框图。

图2是本专利“用于蓄电池供电的降压型电源变换集成电路XL7035”实现的降压变换典型应用电路示意图。

具体实施方式

图1是本专利“用于蓄电池供电的降压型电源变换集成电路XL7035”100的内部方框图，其中：P1是集成电路的电源输入端管脚；101稳压器产生8V的电压为内部的所有电路模块供电；103启动器产生启动信号给102基准电压器；102基准电压器产生1.25V的电压连接到106误差放大器的一个输入端，102同时产生0.1V的电压连接到107恒流放大器的一个输入端；P4是外部输出电压的采样反馈端管脚，其实时监测系统输出电压的变化，连接到106误差放大器的另一个输入端；P5是外部输出电流的采样反馈端管脚，其实时监测系统输出电流的变化，连接到107恒流放大器的另一个输入端；108频率补偿器实现系统回路的频率补偿功能；106和107和108的输出端连接到109比较器的一个输入端；110振荡器产生150KHz的正弦波电压信号连接到109比较器的另一个输入端和111驱动锁存器的一个输入端；109比较器的输出连接到111驱动锁存器的一个输入端；105电流采样器实时采样开关电流的变化并输出信号到104过流保护器；104过流保护器发出控制信号给111驱动锁存器；111驱动锁存器产生驱动信号给112功率开关管；P2是功率开关管的输出端管脚，其输出功率开关电压；P3是集成电路的公共地线端管脚。

图2是本专利“用于蓄电池供电的降压型电源变换集成电路XL7035”实现的降压变换典型应用电路示意图。图中的所有器件的参数指标见下表：

器件编号	器件类型和说明	参数指标
			100	本专利所述集成电路	XL7035
201	输入滤波电容	100uf/100V
			202	输入高频电容	0.1uf/100V
203	肖特基二极管	S310
			204	电感线圈	100uh/2A
205	电阻	10K/0.25W
			206	电容	33nf/35V
207	电阻	3.3K/0.25W
			208	输出高频电容	1uf/35V
209	输出滤波电容	100uf/35V
			210	输出电流采样电阻	100mohm/0.25W

图2是用本专利所述集成电路实现的降压电压变换的典型应用电路示意图，其中：常规蓄电池的输入电压为24V～80V之间经201和202滤波后经P1管脚输入；经过100集成电路处理后从P2管脚输出可控的功率开关电压，经204电感储能后，由208和209电容滤波后输出5V的纯净固定直流电压；203为续流肖特基二极管；205和207为分压电阻，输出电压VOUT的大小通过分压电阻205/207的设置公式为：VOUT＝1.25V*(1+205/207)，这里设置为5V；206为分压电阻205的滤波电容；210为输出电压的限流电阻，可以实时监测输出电流的变化；205和206采样到的输出电压的变化后经过P4管脚反馈到100集成电路内部，100根据输出电压的变化来快速调整功率开关的占空比(功率开关管的导通时间)，从而达到输出电压恒定的功能；210采样到的输出电流的变化后经过P5管脚反馈到100集成电路内部，100根据输出电流的变化来开关功率开关管，从而达到输出电流限流的功能，电流的设置公式为：0.1V/210，这里设置为1A；P3为集成电路的公共地线端管脚。

Claims

1.用于蓄电池供电的降压型电源变换集成电路XL7035，其特征是包括稳压器、基准电压器、启动器、过流保护器、电流采样器、误差放大器、恒流放大器、频率补偿器、比较器、振荡器、驱动锁存器、功率开关管和五个管脚分别为P1、P2、P3、P4、P5；其中：稳压器连接P1、电流采样器、启动器、基准电压器；基准电压器连接误差放大器和恒流放大器；启动器连接基准电压器；过流保护器连接电流采样器和驱动锁存器；电流采样器连接P1和功率开关管；误差放大器连接P4和比较器；恒流放大器连接P5和比较器；频率补偿器连接比较器；比较器连接驱动锁存器和振荡器；振荡器连接驱动锁存器；驱动锁存器连接功率开关管；功率开关管连接P2和P3。

2.如权利要求1所述用于蓄电池供电的降压型电源变换集成电路XL7035，其特征还在于具有五个管脚，对应管脚号P1是集成电路的电源输入端；管脚号P2是功率开关管的输出端；管脚号P3是集成电路的公共地线端；管脚号P4是外部输出电压的采样反馈端；管脚号P5是外部输出电流的采样反馈端。