為電源充電器和通用USB充電選擇優(yōu)化方案

就移動設(shè)備電源適配器而言，低于15W的低功耗產(chǎn)品占據(jù)了絕對的市場份額。隨著智能手機(jī)和平板電腦的電池容量越來越大，對充電器輸出電流的要求已經(jīng)從以往的200mA~300mA上升至1A或者2.1A，5W的輸出功率已經(jīng)是目前智能手機(jī)充電器的主流規(guī)格。在低功耗方面，早在2008年，歐盟委員會的整合性產(chǎn)品政策(EC IPP)即與全球5家OEM共同制定了環(huán)保性電池充電器評級體系，空載功耗30mW的指標(biāo)被確定為五星級標(biāo)準(zhǔn)，而這已經(jīng)成為目前手機(jī)電源適配器制造商一致的訴求。

除了低功耗，歐盟還一直在推動USB電池充電的統(tǒng)一化進(jìn)程，最新的規(guī)范BCS 1.2版則希望所有出口到歐洲的平板電腦和智能手機(jī)都能使用一個(gè)USB端口進(jìn)行充電，這是一個(gè)強(qiáng)制化的標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)2014年將有90%的移動設(shè)備電源適配器符合該標(biāo)準(zhǔn)。基于這些趨勢，TI不久前發(fā)布了其首個(gè)空載功耗30mW的初級側(cè)反激式電源控制器UCC28700，以及一款智能USB通用充電端口控制器TPS2511。



采用UCC28700和TPS2511的典型USB充電器方案

低功耗充電控制方案及其特性

UCC28700能夠?qū)崿F(xiàn)更小的方形適配器、無線電源充電站以及其它交流供電設(shè)備，TPS2511符合USB電池充電規(guī)范1.2版，適用于智能手機(jī)或5V平板電腦的充電適配器。據(jù)TI半導(dǎo)體事業(yè)部業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理程文濤介紹，UCC28700是一款恒壓恒流的反激式PFM(脈沖頻率調(diào)制)控制器，而PFM方式是目前初級側(cè)控制器最好的做法。UCC28700的待機(jī)功耗低于30mW，只需1.5μA的啟動電流，這也是能夠?qū)崿F(xiàn)空載功耗30mW的關(guān)鍵。由于是初級側(cè)調(diào)節(jié)，所以無需光耦反饋電路，并且其VDD輸入電壓很寬(8V~35V)，遲滯范圍低，IDD待機(jī)電流也很低，這使得充電器可以使用更小的VDD電容器(只需要330μF即可)，從而減少了體積和成本。另外，UCC28700的開關(guān)頻率很高，使之可以支持更小的變壓器，其滿載時(shí)效率為70%~80%。

通用USB充電控制方案及特性

TPS2511是目前市面上唯一一款能夠?qū)崿F(xiàn)通用USB端口充電的控制器。“某些手機(jī)與平板電腦的5W和10W充電器只支持某一品牌的設(shè)備，給當(dāng)前移動用戶帶來很大困擾。消費(fèi)者購買新移動設(shè)備就需要新的充電器，增加家中適配器的數(shù)量，最終產(chǎn)生更多的電子垃圾。”程文濤表示，“TPS2511符合USB 電池充電規(guī)范1.2版要求，可為系統(tǒng)提供更多充電算法。該產(chǎn)品將電流限制USB電源開關(guān)與USB專用充電端口識別電路相整合，可自動檢測USB 2.0及3.0數(shù)據(jù)線路電壓，并提供正確的電氣特征，安全地為符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備充電。”

TPS2511符合中國電信規(guī)范 YD/T1591-2009規(guī)定的管理要求,支持特定平板電腦及智能手機(jī)的快速充電方案，并且集成了自動檢測功能，能自動切換D+/D-線路連接。還集成了充電電流檢測電路，以及用于補(bǔ)償VBUS壓降的邏輯電平輸出(引腳CS)。TPS2511兼容USB 2.0和3.0的電源要求。TPS2511同時(shí)也可用于車輛USB電源充電器、帶有USB端口的AC/DC墻式適配器、便攜式USB充電器等其它USB充電器。