基于輸入電壓的動態(tài)電源管理 (VIN-DPM)

USB 規(guī)范規(guī)定，在通過所有集線器和線纜以后的滿負載條件下，低功率端口設備的輸出可以低至 4.4V。一些設備實施了基于輸入電壓的動態(tài)電源管理 (VIN-DPM)。該環(huán)路降低了輸入電流極限，以防止輸入崩潰。圖 6 顯示了無 VIN-DPM 保護情況下 USB 端口過負載的后果。請注意，當輸入電壓降至“電源良好”閾值以下時，充電器關閉。這樣會關閉電源的負載，并允許輸入電壓恢復，從而開啟充電器。這種開/關脈沖是多余的。

圖 6 無 VIN-DPM 的輸入崩潰

VIN-DPM 通過限制輸入電流來阻止出現(xiàn)脈沖，從而防止輸入電源崩潰。圖 7 顯示了使用 bq2407x 充電器時 USB 端口過載的結(jié)果。VIN-DPM 功能生效來降低輸入電流極限，并防止電源崩潰。

圖 7 使用了 VIN-DPM 的輸入過載保護

中國充電器標準

展望未來，中國針對在中國銷售的充電器適配器制定了一套標準，旨在減少每年 1 億多淘汰手持設備的廢棄適配器數(shù)量。這種新的標準使用了許多 USB 規(guī)范。就這點而言，其要求適配器電源線有一個標準的 A 型 USB 連接器，以插入 AC 適配器或標準的 USB 端口。充電器必須能提供 300mA 和 1.8A 之間的電流。額定適配器電壓為 5V +/–5%，而且充電器必須工作在低于 6V 的電源下。電源超過 6V 時，下游電路必須得到保護。

許多電池充電器 IC 都具有幫助達到中國充電器標準的功能。顧名思義術語“通用充電器”，即充電器 IC 的輸入必須穩(wěn)健到能夠應對許多不同的電源，并且不再是只為單個特定適配器而進行設計。它們必須能夠經(jīng)受得住高壓電源（例如：12V 車載電源等）的意外接入。如 bq2407x 等器件的寬輸入電壓范圍可在高達 28V 的輸入瞬態(tài)電壓條件下為下游設備提供保護。這種高輸入電壓范圍和過壓保護 (OVP) 功能可保護電池充電器和下游設備免受錯誤或潛在有害輸入電源的損壞。

VIN-DPM 特性還有助于達到中國充電器標準。通用適配器可提供 300mA 和 1.8A 之間的電流。使用沒有 VIN-DPM 的設備時，如果 IC 編程為 500mA 輸入電流極限，則會使 300mA 適配器崩潰。VIN-DPM 功能可防止輸入在連接弱適配器時崩潰，而且仍然允許將電流極限針對典型適配器進行設置以最大化充電時間。

結(jié)論

消費者希望其設備的電源線和連接線越來越少，并期望獲得通過計算機或 AC 插座充電的靈活性，因此要求許多目前和未來推出的手持設備都能通過 USB 電源和 AC 墻上適配器充電。這樣，手持設備就必須要符合 USB 規(guī)范。這些要求給電池充電帶來了諸多新的挑戰(zhàn)。本文中，我們使用了 bq2407x 系列器件來介紹一些輸入電流極限規(guī)范、靜態(tài)電流、輸入電壓動態(tài)電源管理 (VIN-DPM) 的例子，這些特性簡化了電池充電器的設計。另外，我們還探討了中國充電器標準對充電器設計的影響。我們簡要介紹的這些規(guī)范和特性簡化了充電器設計。