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        從USB端口為便攜式設備提供3.3V和5V電源

        作者:Maxim公司 時間:2004-02-19 來源:電子設計應用 收藏
        除了通信通道(D+,D-),通用串行總線()端口還能夠提供。當電池供電設備,如數碼相機、MP3播放器和PDA連接至口進行通信時,就可以采用對電池充電。圖1電路利用了USB,產生3.3V和5V電源,并為Li+電池充電。U1為電池充電,U2將電池電壓(VBATT)升壓至5V,U3將5V輸出降壓至3.3V。
        Li+電池充電器U1,采用USB端口電源給電池充電。將SELI端拉低,設定100mA的充電電流,適用于低功率USB端口;而將SELI端置高,設定500mA的充電電充,適合于高功率的USB端口。類似地,將SELV置高或置低,則芯片被配置為充電4.2V或4.1V的Li+電池。為了保護電池,U1的最終充電電壓達到了0.5%的精度。端允許芯片在充電期間點亮LED。


        圖1 在通過USB端口提供電源時,本電路能夠為便攜式設備產生5V和3.3V的電源

        U2是一款升壓型DC-DC轉換器,將VBATT升至5V,并且能夠向負載輸出450mA的電流,其低電池電壓檢測電路和真正的關斷能力將保護Li+電池不被過放電。通過斷開電池和輸出,這種“真正”的關斷功能將電池電流降低至2μA。低電池電壓門限由VBATT和GND之間的外部電阻分壓器(連接至LBI端)來設定。將低電池電壓輸出(LBO)連接至關斷(SHDN)引腳,則在低電池電壓條件下,導致U2與負載斷開。
        當低電池電壓檢測電路將低電壓電池與負載斷開時,Li+電池的內阻將使U2容易形成振蕩。這是因為當電池內阻引起的壓降消失后,電池電壓將增加,使U2再次打開。例如,500mΩ內阻的Li+電池在源出500mA的電流時,在其內阻上將產生250mV的壓降。當U2電路斷開負載時,電池電流將降為0,電池電壓會升高250mV。
        通過在低電池電壓檢測電路引入滯回,LBO端的N溝道FET將消除這種振蕩。圖1電路的低電池門限電壓設置為2.9V。當VBATT降 低至2.9V以下時,LBO打開,將SHDN拉高,閉合FET。在FET閉合的情況下,1.3MΩ和249kΩ組成并聯關系,將電池開通電壓門限提升到3.3V,從而消除了振蕩。

        其中,VLBI=0.85V,且

        其中,
        最后,降壓型轉換器(U3)將5V降為3.3V,能夠向負載輸出高達250mA的電流,效率超過90%。
        USB電源
        低功率USB端口提供電壓4.4V至5.25V,電流100mA
        高功率USB端口提供電壓4.75V至5.25V,電流500mA
        由于USB電纜和連接器上的電壓降,USB設備必須能夠工作至4.35V。
        USB設備必須保證其最大工作電流低于100mA,直到通過軟件被配置為高功率為止。



        關鍵詞: Maxim USB 模擬IC 電源

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