USB電池充電規(guī)范1.2版概述及適配器仿真器的重要性

時，筆記本電腦仍然可通過其USB端口提供高電流充電。

　　關(guān)于主機適配器仿真器的一項重要考慮是重新配置時如何處理USB總線。錯誤地從某種狀態(tài)切換至另一種狀態(tài)會造成下行USB設(shè)備故障。所以，往往包括總線復(fù)位或限流開關(guān)，以應(yīng)對配置變化。例如，除支持SDP直通、CDP直通、DCP、Apple 2.1A及Samsung 2A模式外，MAX14640–MAXA14644器件觸發(fā)總線復(fù)位，以確保下行設(shè)備檢測到主機的任何變化。器件也具有自動限流開關(guān)控制輸出，當主機收發(fā)器通過I2C重新配置適配器或進入待機狀態(tài)時對便攜式設(shè)備復(fù)位。

　　充電器和以上所述的主機適配器設(shè)計用于配合分立電源工作，包括墻上適配器或計算機的電源。除家中或計算機附近外，第三個最常見為USB設(shè)備充電的場所是車上。汽車中最常見的輔助電源插座提供12V直流，特殊情況下有24V直流。然而，不同工作環(huán)境下，該電壓波動范圍很大。鑒于電池電壓隨溫度變化，提供的實際電壓可能低至9V或高達28V；可能存在高達40V的暫態(tài)浪涌。有些USB端口應(yīng)用，例如車載充電器和導(dǎo)航系統(tǒng)，要求汽車級USB充電器/主機適配器仿真器，以及可靠的直流/直流轉(zhuǎn)換器，以產(chǎn)生USB電源所必需的5V電壓。

　　使用適配器仿真器具有一項附加優(yōu)勢：使USB收發(fā)器避免潛在ESD損害、USB線短路或電池短路。DC/DC轉(zhuǎn)換器需要保證在較寬輸入電壓范圍內(nèi)正確工作。保護汽車電池的能力是一項關(guān)鍵特性，所以設(shè)計良好的轉(zhuǎn)換器應(yīng)包括可調(diào)節(jié)限流電路。此外，車載充電系統(tǒng)需要檢測輸出電流并將診斷數(shù)據(jù)送至控制單元，這就需要電流檢測放大器。MAX16984是同類產(chǎn)品中的代表，在單片IC中集成了DC/DC轉(zhuǎn)換器、主機適配器仿真器電路、ESD保護和電流檢測放大器。MAX16984設(shè)計工作在4.5V至28V輸入，具有高達42V的拋負載瞬態(tài)保護。器件內(nèi)置電阻反饋網(wǎng)絡(luò)（監(jiān)測VBUS電壓）和高邊電流檢測電流放大器（監(jiān)測流入所連USB設(shè)備的電流）。當然，器件具有USB BC1.2兼容電路，支持高速（480Mbps） USB數(shù)據(jù)，并且可仿真Apple 1A/2.1A充電器。

　　圖4. 采用MAX16984的高度集成DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器，具有USB主機充電器適配器電路。

　　總結(jié)

　　USB BC1.2標準頒布于2010年，可直接為關(guān)閉的便攜式設(shè)備電池充電。規(guī)范也增加了對耗盡電池或弱電池的支持。規(guī)范定義了三種明確的USB端口類型，本文對每種類型進行了介紹。遵循USB BC1.2標準，USB端口現(xiàn)在能夠與USB供電便攜設(shè)備協(xié)商其供電能力?，F(xiàn)在可對各種便攜式設(shè)備安全充電。最后，USB適配器仿真器的開發(fā)為USB端口的設(shè)計增加了卓越的可配置性。

　　對于專用于充電的USB端口，新充電器適配器仿真器增加了兼容可插入設(shè)備的數(shù)量。動態(tài)應(yīng)用中，例如對計算機內(nèi)置USB端口的不同要求，主機適配器仿真器提供了簡化的設(shè)計。在惡劣的汽車環(huán)境下，集成DC/DC轉(zhuǎn)換器和適配器仿真器可管理波動的電壓、削減成本以及節(jié)省空間。