USB 電源充電小貼士

　　基于輸入電壓的動態電源管理(VIN-DPM)

　　USB規范規定，在通過所有集線器和線纜以后的滿負載條件下，低功率端口設備的輸出可以低至4.4V。一些設備實施了基于輸入電壓的動態電源管理(VIN-DPM)。該環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保護情況下USB端口過負載的后果。請注意，當輸入電壓降至“電源良好”閾值以下時，充電器關閉。這樣會關閉電源的負載，并允許輸入電壓恢復，從而開啟充電器。這種開/關脈沖是多余的。

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

　　中國充電器標準

　　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準，旨在減少每年1億多淘汰手持設備的廢棄適配器數量。這種新的標準使用了許多USB規范。就這點而言，其要求適配器電源線有一個標準的A型USB連接器，以插入AC適配器或標準的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。

　　許多電池充電器IC都具有幫助達到中國充電器標準的功能。顧名思義術語“通用充電器”，即充電器IC的輸入必須穩健到能夠應對許多不同的電源，并且不再是只為單個特定適配器而進行設計。它們必須能夠經受得住高壓電源(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28V的輸入瞬態電壓條件下為下游設備提供保護。這種高輸入電壓范圍和過壓保護(OVP)功能可保護電池充電器和下游設備免受錯誤或潛在有害輸入電源的損壞。

　　VIN-DPM特性還有助于達到中國充電器標準。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行設置以最大化充電時間。

　　結論

　　消費者希望其設備的電源線和連接線越來越少，并期望獲得通過計算機或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備都能通過USB電源和AC墻上適配器充電。這樣，手持設備就必須要符合USB規范。這些要求給電池充電帶來了諸多新的挑戰。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范、靜態電流、輸入電壓動態電源管理(VIN-DPM)的例子，這些特性簡化了電池充電器的設計。另外，我們還探討了中國充電器標準對充電器設計的影響。我們簡要介紹的這些規范和特性簡化了充電器設計。