USB端口對NiMH電池智能充電

　　CC1為低電平時，啟動電流閉環控制。圖8所示為啟動開關時的波形。上方波形是0.125Ω (檢流電阻兩端的電壓，下方波形是Q1漏極至GND的電壓。開始時，當Q1打開(CC1和CSOUT均為低電平)時，電感電流向上爬升。當電流增大到使檢流電阻兩端的電壓達到0.125V時，CSOUT變為高電平，開關關斷。此后，電感電流開始下降，直到檢流電阻兩端的電壓達到約0.1V，CSOUT又變為低電平。只要CC1為低電平，該過程將一直持續。

　　圖8. USB NiMH充電器的啟動波形

　　DS2712的內部狀態機控制著CC1的工作。充電開始時，DS2712先對電池進行狀態測試，以確保電池電壓在1.0V至1.65V之間，并確認溫度在0°C至+45°C之間。如果電壓低于1.0V，DS2712將以0.125的占空比拉低CC1，對電池緩慢充電，以防損壞電池。一旦電池電壓超過1.0V后，狀態機轉為快充模式。快充時占空比為31/32，即大約97%。

　　“跳過”的間隙內進行電池阻抗測試，以確保不會對錯誤放入充電器的高阻抗電池(例如堿性電池)進行充電。檢測到-2mV的-ΔV后，快充結束。如果未檢測到-ΔV，將持續快充，直到快充定時器超時，或檢測到過溫或者過壓故障狀態(包括阻抗不合格)為止。快充完成(由于-ΔV或快充定時器超時) 后，DS2712進入定時補足充電模式，占空比為12.5%，持續時間為所設快充定時的一半。補足充電完成后，充電器進入維持模式，占空比為1/64，直到電池被拿走或重新上電。

　　采用圖7所示充電器和大功率USB端口對2100mAh NiMH電池充電時，快充時間為2小時多一點，大約3個小時完成包括補足充電在內的全部充電過程。從端口吸取的電流為420mA。如果需要與主機進行枚舉過程，并需要大電流使能操作，可在R9和地之間串聯一個開漏極nMOSFET。如果MOSFET關斷，則TMR浮空，DS2712進入掛起狀態。

　　總結

　　對于小型消費類電子設備的電池充電而言，USB端口是一個經濟、實用的電源。為完全符合USB 2.0規范，連接在USB端口上的負載必須能夠與主機進行雙向通信。負載也必須符合電源管理要求，包括低功耗模式，以及便于主機確定何時需要從端口吸取大電流的手段。盡管部分兼容的系統能夠適應大部分USB主機，但有時會出現意想不到的結果。只有很好地理解USB規范要求和負載的期望，才能在對于規范的兼容性與負載復雜度之間取得較好的平衡。