USB 電源充電小貼士

　　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(fù)載條件下，低功率端口設(shè)備的輸出可以低至4.4V。一些設(shè)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(hù)情況下USB端口過負(fù)載的后果。請注意，當(dāng)輸入電壓降至“電源良好”閾值以下時，充電器關(guān)閉。這樣會關(guān)閉電源的負(fù)載，并允許輸入電壓恢復(fù)，從而開啟充電器。這種開/關(guān)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(hù)

　　中國充電器標(biāo)準(zhǔn)

　　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(biāo)準(zhǔn)，旨在減少每年1億多淘汰手持設(shè)備的廢棄適配器數(shù)量。這種新的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的A型USB連接器，以插入AC適配器或標(biāo)準(zhǔn)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(hù)。

　　許多電池充電器IC都具有幫助達(dá)到中國充電器標(biāo)準(zhǔn)的功能。顧名思義術(shù)語“通用充電器”，即充電器IC的輸入必須穩(wěn)健到能夠應(yīng)對許多不同的電源，并且不再是只為單個特定適配器而進(jìn)行設(shè)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(dá)28V的輸入瞬態(tài)電壓條件下為下游設(shè)備提供保護(hù)。這種高輸入電壓范圍和過壓保護(hù)(OVP)功能可保護(hù)電池充電器和下游設(shè)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(dá)到中國充電器標(biāo)準(zhǔn)。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(shè)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(jìn)行設(shè)置以最大化充電時間。

　　結(jié)論

　　消費者希望其設(shè)備的電源線和連接線越來越少，并期望獲得通過計算機(jī)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(shè)備都能通過USB電源和AC墻上適配器充電。這樣，手持設(shè)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(shè)計。另外，我們還探討了中國充電器標(biāo)準(zhǔn)對充電器設(shè)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(shè)計。