耐压100V转12V2A高效率电动车转换器芯片

 动车（电单车、电瓶车、电动自行车）车载手机数码充电器目前手机行业的技术革新，手机面临智能化，各种功能的增加，手机电池的使用时间面临重大挑战。在目前手机电池状态，使用过程中经常会出现，电池不够，手机无法正常使用，无法随时随地对手机进行充电管理。电动车急剧发展，普及所有城市，方便快捷。人们运用广泛：上下班、业务出差、快递、代步的好工具。电动车采用的供电设备就是充电电池，是一个超大的移动供电设备。
向电动车用户定制了电动摩托车、电单车、电瓶车、电动自行车转手机充电功能的充电器应运而生，方便电动车用户为手机随时随地充电。
基于惠新晨电子公司的h6101芯片，我们针对性的设计了一款12-85v输入，输出5v2.1a的充电器。以下是设计原理图、bom清单。
h6101是一款支持宽电压输入的开关降压型dc-dc控制器，高输入电压可超过100v。具有高效率、低纹波、优异的母线电压调整率和负载调整率。支持大电流输出，例如输出电流5v/3a，12v/2a。同时支持输出恒压和输出恒流功能。通过设置cs电阻可设置输出恒流值。通过设置fb1 的分压电阻可设置输出恒压值，输出电压范围从5v 到30v。采用固定频率的pwm控制方式，典型开关频率为160khz。轻载时会自动降低开关频率以获得高的转换效率。内部集成软启动以及过温保护电路，输出短路。
一、bom清单
元器件总数量共21个，与传统的acdc充电器元器件数量相当。电感可以采用磁环电感或者工字电感，属于标准的元器件，成本便宜也能大大加快生产周期。
1r1 r2r33pcs2r41pcs3r4a1pcs4r51pcs5r71pcs6r7a1pcs7r81pcs8r8a1pcs9r91pcs10c11pcs11c21pcs12c3c41pcs13c5 c61pcs14ec11pcs15ec21pcs16d6 d72pcs17d5d81pcs18mos管电感l11pcs20icu11pcs21pcb板1pcs贴片二极管h6101降压恒压5v/2.1a-bom型号:h6101规格:vin=dc(12-85)v;vo=5v;io=2.1a设计:版本: v1.0日期: 2016-06-231.2k±1% 08050.125wdescriptionvendorremarks0r20±1% 12060.25w线补电阻100v/1a/ss110/sma27k±5% 1206 0.25w51r±5% 1206 0.25w 56k±5%0805 0.125w5.1k±1% 08050.125w47uf/100v(φ10*13)100pf±10%/25v/x7r/0805nc220uf/16v(φ6.3*11)贴片电阻贴片电容电解电容100nf±10%/25v/x7r/0805200k±5%0805 0.125w03.00a/100v/ss310/smb惠新晨电子200r±5% 1206 0.25w假负载电阻板号：h6101 cc/cv v04 pcb/46mm*31mm*1.6mmh6101/sop-8 惠新晨电子mb:/to-252 13a/100v rds(on)=108mrl=47uh/φ=0.65mm工字10*16mm4.7uf±10%/50v/x7r/0805nc输出电压设定分压电阻
二、原理图
三、效率分析
保持相对高的输出效率，与传统的方案相比，传统方案一般的效率30-50%之间，采用h6101芯片方案设计的电源，在典型电压48v、60v输入的时候输出5v效率均大于80%，大大解决热耗的问题。
四、线性调整率
综合以上，从测试数据来看性能非常好，用于电动车做手机充电器能非常好的保护手机。
h6101 本身具有线损补偿，在重载跟轻载的时候自动调整。开关变换取代线性变换，系统转
换效率大幅度提升，损耗小，原来的线性降压发热问题得到了彻底解决。方案本身能提供高
达3a 以上的电流输出，能很好的满足现在充电的需求。下图是市面上见到的方案的测试数
据，电流精度跟电压精度否非常差，基本上恒压精度10%以上了，这样手机充电的时候非常
容易损耗手机，相比h6101 的方案恒压精度基本上保持1%左右。效率与h6101 方案做出来
的板子对比基本上相差10%以上。
附图：市面上价格低廉的电动车手机充电器测试数据（5v-2a）
芯片： 其他芯片测试设备： dc直流电源&电子负载仪
电动车车充 输入：dc36～100v 输出：5v 2a测试
vin(v) iin(a) pin(w) vout(v) iout(ma) pout(w) 效率η空载
36 375 13.50 4.53 1800 8.15 60.40% 4.98
36 303 10.91 4.61 1500 6.92 63.39%
36 198 7.13 4.82 1000 4.82 67.62%
36 95 3.42 4.89 500 2.45 71.49%
vin(v) iin(a) pin(w) vout(v) iout(ma) pout(w) 效率η空载
48 300 14.40 4.5 2000 9.00 62.50% 4.85
48 216 10.37 4.58 1500 6.87 66.26%
48 142 6.82 4.66 1000 4.66 68.37%
48 67 3.22 4.74 500 2.37 73.69%
vin(v) iin(a) pin(w) vout(v) iout(ma) pout(w) 效率η空载
60 240 14.40 4.53 2000 9.06 62.92% 4.85
60 177 10.62 4.61 1500 6.92 65.11%
60 119 7.14 4.71 1000 4.71 65.97%
60 55 3.30 4.77 500 2.39 72.27%
vin(v) iin(a) pin(w) vout(v) iout(ma) pout(w) 效率η空载
72 197 14.18 4.57 2000 9.14 64.44% 4.86
72 148 10.66 4.6 1500 6.90 64.75%
72 94 6.77 4.66 1000 4.66 68.85%
72 45 3.24 4.72 500 2.36 72.84%
vin(v) iin(a) pin(w) vout(v) iout(ma) pout(w) 效率η空载
90 162 14.58 4.56 2000 9.12 62.55% 4.86
90 124 11.16 4.55 1500 6.83 61.16%
90 72 6.48 4.71 1000 4.71 72.69%
90 36 3.24 4.76 500 2.38 73.46%
规格参数：