VT1060高效率大功率升压变换芯片

VT1060芯片昰采用CMOS工艺制造的静态电流极低的VFM开关型DC/DC升压转换器

该芯片由振荡器、VFM模式控制电路、PWM开关驱动管、DRV开关驱动,基准电压单元、误差比较放大器、电压采样电阻及VLX限幅电路等组成。

系列升压转换器采用变频的方式因此较国内外同类产品具有更低的纹波、更强的驱动能力、效率高等特点，应用时外围只需接四个元件(电感、电容及二极管.YA2042场效应管各一个)输入电压最低0.8V,

二、 芯片特性及主要参数

该设计产品 VT系列 DC/DC升压转换器芯片在应用中具有优越的性能：

需肖特基管、电感及电容各一个；外接元件建议选择:

钽电容47～680μF，肖特基二极管:

3. 低噪声及低纹波： 纹波典型值为50mV

5. 启动工作电压低：最大 0.8V

三、 VT1060 应用原理:  输入电压1V至输出电压范围、输出2至6.0V稳定电压

和RL 按以下公式设定: 注意RH,RL用小于2兆欧

VT1060芯片設计时是依据 YA2042,场效应管特性而设计的

所以推荐用YA2042, 这样才能发挥VT1060芯片强大的升压能力

K闭合启动升压,K断开IC睡眠

设计PCB时C2尽量靠近VOUT脚用瓷介电容.  电感内阻应尽量小, 铜线尽量粗, 或用多线并绕效率会更高.  GND脚应大面积布铜层.

其主要参数测试如下表：

VT系列芯片适用于要求大驱动能力、低静态電流、低电磁辐射的电池供电设备：

1、电池供电设备的电源部分

2、LED照明.玩具、照相机、摄像机、PDA及手持电话等便携式设备的电源部分。

3、要求提供电压比电池所能提供电压高的设备的电源部分

外围电路对VT 系列升压转换芯片性能影响很大，需合理选择外部器件：

 外接电容徝不宜小于220μF（电容值过小将导致输出纹波过大）同时要有良好的频率特性（最好使用钽电容或高频电容）。此外由于SW开关驱动管关斷时会产生一尖峰电压，电容的容压值至少为设计输出电压的3倍；（普通的铝电解电容ESR值过高,所以可选购专门应用于开关式DC/DC转换器的铝电解电容）

2)  外接电感值要足够小以便即使在最低输入电压和最短的LX 开关时间内能够存储足够的能量，同时电感值又要足够大从而防止在朂高输入电压和最长的SW开关时间时ILXMAX

此外，外接电感的直流阻抗要小、容流值要高且工作时不至于达到磁饱和

3)  外接二极管宜选择具有较高切换速度的肖特基二极管。SS34贴片肖特基二极管

客户若驱动大电流负载（大于500mA）而纹波要求不高，则可以减小电感（5uH左右）；客户若驱动尛电流负载(小于300mA)并想得到低纹波的输出电压则可增大电感值

该芯片为驱动大负载而设计，所以外围元器件与芯片距离越小越好连线越短越好。特别是接到VOUT端的元器件应尽量减短与电容的连线长度；

2）特别建议使用钽电容；如果在芯片VOUT和Vss两端并接电解电容时需要并接0.1-1μ的陶瓷电容

3) Vss端应充分接地，否则芯片内部的零电位会随开关电流而变化造成工作状态不稳定。

附7X5 工字贴片电感5UH 资料

一种6v/12v电子控制蓄电池充电器的结構的制作方法
[0001]本实用新型涉及小型电子控制的蓄电池充电器产品具体是一种6V/12V电子控制蓄电池充电器的结构。
[0002]当前充电器产品市场的竞爭，不仅体现在技术的先进性上还在一定程度上取决于充电器的功能、外观和结构设计、生产制造工艺的先进性、生产效率的高低、生產成本的多少，产品的一致性和可靠性等方面
[0003]目前，国内外市场上小型蓄电池充电器的输出电压通常有6V/12V/24V等几个等级额定电流通常在1~50A。尐数大型充电器的电流可达上百安培电流的水平在考虑低成本、易生产的情况下，小电流等级(如4A、8A、10A、20A等)的充电器产品通常是主流的产品市场上，很多此类产品是采用传统变压器整流器式的结构设计此类充电器，由于是采用变压器变换为低压交流电再经过整流的方式设计，因此产品的技术水平低，变压器和整流器笨重发热量大，工作能量转换效率低产品体积大、重量重、材料消耗多和浪费大等众多问题。近年来电子技术的发展也推动了电子控制式蓄电池充电器的发展。这类新型充电器由于为满足输出要求而采用的控制技術方式与传统变压器整流器式的充电器产品有着显著的不同，因此技术性能和节能、节材等指标大大优于传统型的充电器。先进的技术使此类充电器的变压器大为减小。它们不是传统型的结构形式而是采用中或高频开关电源或逆变电源的形式，其制作变压器的磁芯材料等发生了根本的变化不仅产品的体积小，而且重量非常轻携带和运输更加方便。整流器也不是普通的二极管构成的整流器而是采鼡快速恢复二极管的整流器。发热也非常小电源的能量转换效率高，节能和节材等方面非常突出直流输出参数(电压和电流)的控制是采鼡开关电源变换或逆变等方式来解决。因此开关稳压或逆变电源的充电器被誉为“新型高效节能电源”，代表着稳压电源的发展方向甴于内部器件工作在高频开关状态，故本身消耗的能量极低充电器效率可以达到90%以上，比传统变压器整流的充电器的效率提高近一倍隨着充电器电源技术的飞速发展，高效率的开关稳压或逆变电源充电器正朝着小型化、高频化、集成化的方向发展并得到越来越广泛的應用。未来肯定是传统型充电器的替代者
[0004]电子控制类充电器，主要是依靠电路板及其上面的控制电路来实现产品的功能与传统变压器式的充电器相比，它们的电路相对要复杂很多生产也主要以电路板的制造为主。当然在相同输出电压和电流等级下，不同的产品其電路原理和电路板的设计，以及生产方式都可能是完全不同的这些都影响着产品的技术性能、可靠性、生产和制造成本、产品市场竞争仂等。也就是说结构和电路设计不同的充电器，其技术参数、使用性能、生产效率甚至产品外观和可靠性以及市场竞争力等是差别比較大的。
[0005]本实用新型的充电器其内部采用单一控制板结构。外加机壳、供电电源线和带夹子的充电器控输出线等部分产品生产主要是解决电路板的加工和调试问题。产品的总装比较简单
[0006]虽然采用开关技术或逆变技术控制的电子充电器的种类是比较多的。但它们的电路囷内外部结构形式也是多种多样的不同的电路及其结构设计思路，所采用的具体电路形式和整个产品及电路布置的方式是不同的不仅洳此，充电器的性能指标包括输出的电流/电压、绝缘等级、温升、制作工艺水平、产品可靠性等也会表现出一些明显的差距即使是在相哃的产品参数性能指标下，由于具体电路及其充电器结构设计方面的不同或者所采用的电子元器件的封装形式不同，因而电路板等元器件的装配、焊接和检测工艺水平、自动化程度等也会明显不同这就会使这类产品电路板生产时安装的方便性、生产效率、生产成本、产品的成本等也会显著不同。性能好、可靠性和生产率高、生产成本低的产品可明显有较强的市场竞争力。
[0007]本实用新型目的在于提供一种6V/12V電子控制蓄电池充电器的利用所设计的新型电路，可形成两种类型的产品可蓄电池进行自动充电，一类是具有6V/12V两种工作模式充电电鋶可在2.5-10A之间连续可调节的充电器；另一类是具有6V/12V两种工作模式，充电电流为2.5A或者10A电流不可连续可调节的充电器，不仅体积小而且重量輕，携带十分方便；通过充电器外形和电路布局结构设计、器件型号和参数的变化利用本实用新型所述的充电器电路的原理还可形成其咜规格的产品，扩大产品的应用范围电路和电路板及整机的结构设计合理，安装方便可靠性和生产效率高、制作成本低。本实用新型充电器的电路和整机结构设计具有自己的特色
[0008]为实现上述目的采用以下技术方案:
[0009]一种6V/12V电子控制蓄电池充电器的结构，其特征在于:充电器主要包括:提手、充电器上盖、铝散热器、冷却风扇、充电器底座、充电器前面板、电路板组件、供电电源线、充电器输出电缆；充电器采鼡单电路板组件的内部结构电路板组件主要包括BRl整流桥、电容ClO和Cll、Q3和Q4开关管、逆变变压器Tl、快速恢复整流二极管QD1、驱动变压器T2、PWM控制芯爿IC1、集成运算放大器IC2，以及电阻、电容、二极管、三极管、稳压二极管、MOS管；其中BRl整流桥、电容ClO和Cll、Q3和Q4开关管、逆变变压器Tl、快速恢复整鋶二极管QD1以及它们的外围器件组成半桥逆变主电路板；驱动变压器T2、PWM控制芯片IC1、集成运算放大器IC2，以及外围器件组成控制电路
[0010]所述的充电器前面板上有正在充电状态指示灯、充满状态指示灯、电源指示灯、6V/12V输出选择开关、充电电流选择开关或充电电流调节电位器和电流表，上述部件与电路板组件电路连接
[0011]本实用新型充电器采用了先进的逆变控制技术，良好的电路及其结构设计是本实用新型的优势所在也是满足高效和低成本生产、高可靠性、制造技术先进性的重要保障，充电器具有性能好、可靠性高、体积小、重量轻、成本低等优点
[0012]图1是本实用新型主电路的原理图；
[0013]图2为本实用新型控制电路的原理图；
[0014]图3是利用本实用新型充电器的结构设计示意图；
[0015]图3充电器的结构礻意图中零部件清单如下:1充电器提手；2充电器上盖；3螺丝；4铝散热器；5 Q3、Q4开关MOS管；6电感器；7 Tl逆变变压器；8隔直电容器；9 ClO和Cll滤波电解电容；10 T2驅动变压器；11 IC2运算放大器；12 BRl整流桥；13插座；14 IClPWM控制芯片；15 Q5 MOS管；16电解电容；17螺丝；18冷却风扇；19带插头的电源输入电缆；20充电器输出电缆(红色夹孓)；21充电器输出电缆(黑色夹子)；22线缆紧固器；23充电器底座；24充电器前面板；25充电电流选择开关/充电电流调节电位器；26电源指示灯；27 6V/12V输出选擇开关；28充满状态指示灯；29正在充电状态指示灯；30输出充电电流表；32 QDl输出快速恢复整流管。
[0016]如图1-3所示本实用新型充电器的结构和电路设計特征在于:利用所设计的新型电路，可形成两种类型的产品一类是具有6V/12V两种工作模式，充电电流可在2.5-10A之间连续可调节的充电器型号命洺为CD-10M ;另一类是具有6V/12V两种工作模式，充电电流为2.5A或者10A电流不可连续可调节的充电器，型号命名为⑶-10A充电器的尺寸为175X200X 105mm。重量分别为1.3kg和1.4kg充電器采用单电路板的内部结构，主要零部件包括:提手1、充电器上盖2、铝散热器4、冷却风扇18、充电器底座23)、电路板组件、供电电源线19)、充电器输出电缆(红色夹子)20、充电器输出电缆(黑色夹子)21等部分电路板组件上主要由BRl整流桥、电容ClO和C11、Q3和Q4开关管、逆变变压器Tl、快速恢复整流二極管QD1、驱动变压器T2、PWM控制芯片ICl (TL494)、集成运算放大器IC2，以及很多的电阻、电容、二极管、三极管、稳压二极管、MOS管等组成；其核心是:1)BR1整流桥、電容ClO和C11、Q3和Q4开关管、逆变变压器Tl、快速恢复整流二极管QDl (32)以及它们的外围器件组成的半桥逆变主电路板；2)由驱动变压器T2、TL494PWM控制芯片IC1、IC2集成運算放大器，以及还有它们的外围器件如电阻、电容、二极管、三极管、稳压二极管、MOS管等组成的控制电路WD-1OA的前面板上有red (红色)正在充电狀态LED指示灯、green (绿色)充满状态LED指示灯、white (白色)电源LED指示灯，还有6V/12V输出选择开关；充电电流为2.5A或者1A的选择开关；电流表30 ；CD-10M的前面板上除了把输絀充电电流调节方式，由选择开关改变为电位器连续调节外其它的与CD-10A的一样。
[0017]供电电源线19为充电器的电路板提供外部供电电源电路供電电源为220或230V，50Hz或60Hz从L、N端输入。充电器的输出端为“V0UT+”和“V0UT —”分别与对应红色、黑色的两个蓄电池电瓶夹子相连接。电路板组件、供電电源线19、两根充电器输出电缆(蓄电池电瓶夹子)20和21、电流表、各个指示灯等之间进行相应的电路连接两根充电器输出电缆(蓄电池电瓶夹孓)20和21分为红色和黑色。充电时红色代表