便攜式筆記本車載適配器方案簡介

隨著消費類電子產品的高速發展和普及，以山寨筆記本、上網本、EPC等為代表的便攜式筆記本成為注重移動性，便攜性需求的移動辦公或娛樂用計算機首選設備；便攜式筆記本以其高性價比、高娛樂性、無線上網、移動辦公、室外作業等優異性能，在辦公、生活娛樂、便攜式電子設備等領域正在不斷得到更大規模的普及和應用。

　　考慮到便攜式筆記本的移動性能，當在室外、野外等特殊環境下長時間使用時，除了提高便攜式筆記本自備電池的續航能力外，還必須有合適的外接電源；隨著家用汽車的普及，汽車蓄電池成為便攜式筆記本室外供電的理想電源；由于常規便攜式筆記本的輸入供電電壓不完全一致（山寨筆記本，EPC，常規筆記本大多在16V ~ 20V之間不等，上網本大部分為12V，不同品牌，不同廠家有差異），但是常規汽車蓄電池電壓轎車為12V，卡車為24V，考慮到汽車蓄電池充滿電和虧電的因素，一般轎車蓄電池電壓在10V ~ 14.5V之間，卡車蓄電池電壓在20V ~ 28V之間；因此，汽車蓄電池無法通過點煙器插頭直接給便攜式筆記本供電，必須經過電壓變換，這就需要高轉換效率、高輸出功率（大多數在30W~90W之間）、高可靠性、環保節能、高性價比、小體積的直流電壓轉換方案，即便攜式筆記本車載適配器方案。

　　便攜式筆記本車載適配器既要考慮到電壓匹配（根據實際筆記本供電需求不同，汽車蓄電池電壓不同，電壓轉換可能需要升壓Boost、降壓Buck、升降壓Buck-Boost等不同的拓樸結構），又要兼顧到汽車蓄電池的惡劣環境（瞬態尖峰毛刺電壓，發動機噪聲干擾，EMI等），同時還必須保證有足夠的輸出功率（一般便攜式筆記本7~10英吋屏輸入功率30W~50W左右，10~15英吋屏輸入功率50W~90W左右）。

　　常規便攜式筆記本車載適配器方案簡介如下：

　　[1] 逆變器DC/AC+AC/DC適配器

　　優點：這個方案是在沒有其它更好方案的情況下不得已的選擇，由于AC/DC部分為便攜式筆記本標配的交流適配器，因此可以直接與常規的汽車逆變器輸出的220V交流電連接；

　　缺點：整體上系統比較復雜，成本較高；因為經過兩級電源轉換，總的系統變換效率非常低（總的最高效率也不超過60%），燃油經濟性很差，極大的浪費能源，不劃算。

　　其中DC/AC部分，目前市場上銷售量最大、最常見的車載逆變器的輸出功率為70W－150W之間，逆變器電路中主要采用TL494或KA7500芯片為主的脈寬調制電路。這個方案的主要實現方式是把車載電瓶的電壓由DC12V或者DC24V直接轉變成AC220V，然后再通過AC/DC Adapter給筆記本等供電。車載逆變器可分為正弦波輸出和方波輸出兩種。

　　正弦波輸出優點是：可提供不間斷的高質量交流電，可適用任何負載。缺點是：其技術要求及電路結構比較復雜，成本較高。方波輸出的優點是：其技術要求低，體積小，電路簡單，價格低。

　　[2] 用反激式（FLYBACK）開關電源拓樸結構實現的適配器

圖一PWM controller + MOSFET實現FLYBACK 示意圖

　　優點：通過簡單的系統設計，可以方便的實現降壓、升壓、升降壓的變換。

　　缺點：由于系統需要外加功率開關管和開關變壓器，開關頻率也比較低（一般在30Khz~65K之間），整個系統相對來看，電路比較復雜、體積比較大、集成度不高（外圍需要比較多的分立器件）、轉換效率也不高（一般輸出50W左右功率時，效率最高到80%左右）；總體來講，系統功率密度較低、體積較大不利于便攜、性價比不高。

　　[3]? Boost PWM Controller + MOSFET 車載適配器

圖二PWM Controller + MOSFET實現BOOST功能示意圖

　　優點：根據外圍連接方式的不同，可以方便實現升壓拓樸、升降壓拓樸的應用。

　　缺點：由于外置功率管上的電壓、電流、溫度不受控，且工作在高溫大電流狀態，影響系統的長期可靠性因素較多，要確保系統安全可靠，需要額外增加輔助電路來實現；比如說：過壓保護OVP、過流保護OCP、過熱保護OTP等結果會造成電路復雜，系統成本增加，效率降低等不利因素。

　　[4] XLSEMI便攜式筆記本車載供電的系列方案：

　　上海芯龍半導體有限公司長期專注于耐高壓、高效率、大電流、高可靠性、高性價比單片開關電源集成電路的研究開發，針對便攜式筆記本車載適配器方案，XLSEMI提供業界領先技術水平的一系列成熟、高效率、高性價比、高功率密度、高可靠性的單片大功率集成電路解決方案。

　　1、升壓（Boost）拓撲結構：

　　這種拓樸結構能夠直接把轎車的車載12V的電源升壓到筆記本所需的16V~20V電壓，輸出電流能力2A~5A，參考示意圖如下：

圖三XL6010/XL6011實現BOOST功能示意圖

　　特點：(1) 系統結構簡單，設計方便靈活，可以達到很高的效率（50W輸出時高達93%）。????

　　(2) 由于大功率開關管內置，功率管的電壓，電流，溫度都受控；同時，芯片內置軟啟動電路、環路頻率補償電容、內部固定頻率、全內置過壓保護、過流保護、過熱保護等電路，芯片的可靠性，安全性大大提高，外圍器件很少，系統體積小，高功率密度，高性價比。