【应用】Renesas启动电流仅100μA的低功耗单端电流模式PWM控制器助力电动自行车电源模块设计

时间： 2019-03-21 来源：RENESAS

在普通自行车的基础上，电动自行车通过蓄电池带动电机达到助力的效果，成本低并且绿色环保，是短途交通的最佳方式之一，如图1所示。通常一辆电动自行车会安装电机、控制器、蓄电池等组件，为了增加电池的一次充电容量和使用寿命，采用高性能的充电器是可行的方法。通常充电器采用半桥、全桥拓扑，用PWM控制器控制输出电压、电流按照蓄电池曲线进行充电，已达到延长使用寿命和增加充电容量的目的。常用的充电曲线一般是三段式充电：恒流、恒压、涓流。

图1 电动自行车示意图

针对此，RENESAS（瑞萨）公司提供了相应的解决方案，系统框图如图2所示。其中，对于充电模块设计，本文主要推荐采用Renesas公司的具备快速瞬态响应及低功耗模式的ISL6721或ISL6721A PWM控制器，符合RoHS标准，采用单端电流模式，可调开关频率高达1MHz，并且集成了1A MOSFET栅极驱动器，功能完善。同时，启动电流低至100μA，其先进的BiCMOS设计有利于降低工作电流，从而降低系统功耗。此外，具备可调节斜率补偿、软启动、过流关断阈值、UV/OV监视器以及双向同步信号，并且允许振荡器锁定到外部时钟，有利于降低干扰，提高系统稳定性。

图2 电动自行车系统框图

值得一提的是，ISL6721和ISL6721A的峰值电流模式控制能够有效防止电源瞬变的情况，并且提供过流保护。在过压关断和过流关断条件下，电源电流不会超过200μA。需要注意的一点是，ISL6721和ISL6721A的UVLO和UV阈值略有不同，如图3所示。此外，ISL6721和ISL6721A芯片管脚图分别如图4和图5所示，其中ISL6721具备16LD TSSOP及16LD SOIC两种封装形式且具有相同的管脚分布，而ISL6721A则具备16LD TSSOP及16LD QFN两种封装形式但管脚分布不同，为工程师提供了更多选择。更多的应用方案、选型资料以及Renesas PWM控制器的在线采购均可以在世强官网搜索获取。例如：

>>>【技术资料】ISL6721 单端电流模式PWM控制器数据手册

图3 两种解决方案的主要区别

图4 ISL6721芯片管脚图

图5 ISL6721A芯片管脚图

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