USB 電源充電小貼士

　　基于輸入電壓的動(dòng)態(tài)電源管理(VIN-DPM)

　　USB規范規定，在通過(guò)所有集線(xiàn)器和線(xiàn)纜以后的滿(mǎn)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(shí)施了基于輸入電壓的動(dòng)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(wú)VIN-DPM保護情況下USB端口過(guò)負載的后果。請注意，當輸入電壓降至“電源良好”閾值以下時(shí)，充電器關(guān)閉。這樣會(huì )關(guān)閉電源的負載，并允許輸入電壓恢復，從而開(kāi)啟充電器。這種開(kāi)/關(guān)脈沖是多余的。

圖6無(wú)VIN-DPM的輸入崩潰

　　VIN-DPM通過(guò)限制輸入電流來(lái)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(shí)USB端口過(guò)載的結果。VIN-DPM功能生效來(lái)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(guò)載保護

　　中國充電器標準

　　展望未來(lái)，中國針對在中國銷(xiāo)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(diǎn)而言，其要求適配器電源線(xiàn)有一個(gè)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(guò)6V時(shí)，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(shù)語(yǔ)“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(gè)特定適配器而進(jìn)行設計。它們必須能夠經(jīng)受得住高壓電源(例如：12V車(chē)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(tài)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(guò)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(méi)有VIN-DPM的設備時(shí)，如果IC編程為500mA輸入電流極限，則會(huì )使300mA適配器崩潰。VIN-DPM功能可防止輸入在連接弱適配器時(shí)崩潰，而且仍然允許將電流極限針對典型適配器進(jìn)行設置以最大化充電時(shí)間。

　　結論

　　消費者希望其設備的電源線(xiàn)和連接線(xiàn)越來(lái)越少，并期望獲得通過(guò)計算機或AC插座充電的靈活性，因此要求許多目前和未來(lái)推出的手持設備都能通過(guò)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(lái)了諸多新的挑戰。本文中，我們使用了bq2407x系列器件來(lái)介紹一些輸入電流極限規范、靜態(tài)電流、輸入電壓動(dòng)態(tài)電源管理(VIN-DPM)的例子，這些特性簡(jiǎn)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(jiǎn)要介紹的這些規范和特性簡(jiǎn)化了充電器設計。