USB 電源充電小貼士

　　要對此進行測試，USB-IF測試程序文檔1.3版描述為“USB規范允許高達10μF硬啟動，其可形成50.0μC的最大浪涌電流值。”50μC由公式1計算得到：

　　我們如何將其變為電流極限呢？安培的單位為庫侖每秒。這就是說在啟動期間，電流極限以上的最大浪涌電流乘以電流極限以上的時間，所得結果必須小于50μC。如公式2所示：

　　IIN_AVG代表浪涌電流期間的平均輸入電流。充電器的輸入電流極限必須防止來自USB電源的電流超出50μC。

　　圖3顯示了在100mA模式下bq2407x的啟動情況。高亮區域代表允許的過沖充電區域。bq2407x的輸入電容要求為1μF。這超出了符合輸入電容規定的程度。輸入電流極限讓設計人員不必擔心系統的電容值，因為USB電源絕不會出現這種電流。

圖3：輸入電流啟動波形，EN1=EN2=GND,VBAT

　　bq2407x的輸入電容要求為1μF。硬啟動1μF要求5μC。這種啟動的系統電容為47μF，且不能直接通過USB端口啟動。就輸入電流極限而言，硬啟動系統電容并開始充電都不成問題。輸入電流閾值小于100mA規范，因此首次啟動以后便不會違反USB100規范。

　　弱電池閾值

　　USB規范要求在VBUS電源的電流大于2.5mA以前枚舉主機。但是，規范中有一條關于零電量、弱電量或無電池情況的規定。規定如下：“一個零電量、弱電量或無電池情況的設備需要在連接后100ms左右的時間提供100mA的電流，以確定它是否可以連接。”[3]如果設備不能在100ms時間內以100mA啟動，則可能會出現問題。

　　為了解決這個問題，USB規范增加了一條電池充電的具體規定。其規定“如果便攜式設備不能以低于100mA的電流上電并連接，該零電量或弱電量電池的設備則可以使用主機提供的100mA電流首先將其電池充電至其弱電量電池閾值。一旦達到其弱電量電池閾值，立即要求設備上電并連接。”在弱電量電池閾值以上，假設電池足以為主機供電，因此主機開啟。每種應用都定義了其自身的弱電量電池閾值。bq2407x的硬件使能以及一個簡單的電壓探測器使得設計人員能夠輕松地滿足這一要求。圖4顯示的是弱電量電池閾值情況下的一款簡單解決方案。

圖4弱電量電池檢測實施

　　必須對電壓探測器進行應用弱電量電池閾值設置。例如，TPS3836有數個有效閾值。另外，為了獲得最大的靈活性，一些電壓探測器提供了可調節閾值。就這種應用來說，重要的電壓探測器特性是一種有源低電平RESET(VIN

　　圖5顯示了實施波形。將弱電量電池閾值設定為3.3V。當插入3.5V電池時，其被識別為一塊狀態良好的電池，同時EN1和EN2被TPS3836拉為高電平。枚舉主機以后，主機拉低EN2，以將bq24072電池充電器設置為USB500模式。這種方法假定HOST關閉時HOST GPIO 為高阻抗。

圖5弱電量電池實施舉例