兩款供選擇的USB DC/DC充電器設(shè)計(jì)方案
出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2018-03-30 16:54:13
正如我的朋友 Brian 在他的博客中說的,現(xiàn)在人人都隨身攜帶智能手機(jī)或平板電腦。這些是收發(fā)業(yè)務(wù)郵件、接打個(gè)人電話及了解世界信息的必要設(shè)備。令人瘋狂的手機(jī)游戲?qū)映霾桓F,例如憤怒的小鳥、糖果粉碎 (Candy Crush) 以及單詞接龍 (Words with Friends) 等。智能手機(jī)可提供天氣預(yù)報(bào)和導(dǎo)航。這些特性及功能可讓我們的生活更輕松、工作更高效。
就像我一樣,您可能也要為設(shè)備充電一整夜,第二天帶著充足的電池出發(fā)。然而,由于大顯示屏和高亮顯示等因素會(huì)快速消耗電量,因此當(dāng)前電池很難達(dá)到我們所需要的待機(jī)時(shí)間。
一個(gè)解決該問題的便捷方法是在通勤的路上為手機(jī)充電。車載 DC/DC 充電器不僅很流行,而且已變得必不可少了。
DC/DC 充電器分為幾種不同種類。很多汽車內(nèi)建 USB 端口,可用來為這些設(shè)備充電。此外,二級(jí)市場(chǎng)及常備無線電廣播也可提供這種便捷性,并可播放存儲(chǔ)在設(shè)備中的音樂。即使這些設(shè)備都沒有,您也可以從二級(jí)市場(chǎng)找到配有配件端口或點(diǎn)煙器的充電器。
這些設(shè)計(jì)通常將汽車電池用作輸入,也就是說輸入電壓范圍在正常工作條件下是 6V 至 14V,瞬態(tài)條件可達(dá) 80V 甚至更高。在每端口電流高達(dá) 2.1A 時(shí),輸出電壓一般是 5V。這類設(shè)計(jì)包括三個(gè)主要組成部分:
輸入調(diào)節(jié)與濾波:輸入濾波和調(diào)節(jié)電路一般用來降低 EMI 和保護(hù)下游 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。部分普及型轉(zhuǎn)換器選項(xiàng)包括 TPS54240 和 TPS40170。這兩種 IC 產(chǎn)品提供寬泛輸入以及各種特性,可幫助工程師簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程。
DC/DC 轉(zhuǎn)換。
USB 充電與保護(hù):保護(hù)功能尤其重要,誰愿意讓數(shù)百美元的設(shè)備被故障充電器毀壞???智能手機(jī)或平板電腦的電池及充電器實(shí)際上都在設(shè)備內(nèi)部。為了讓充電能夠提供充電電流,充電器需要能夠進(jìn)行自我識(shí)別。TPS2511 和 TPS254x 器件可幫助實(shí)現(xiàn)該識(shí)別功能,并支持必須的 USB 保護(hù)。
我依照上述要求,創(chuàng)建了兩款您可使用的 USB DC/DC 充電器設(shè)計(jì)方案,分別是:PMP7388 和 PMP7390。
對(duì)于外形適用于點(diǎn)煙器插頭大功率表面的單端口充電器,請(qǐng)使用 PMP7388。
采用 TPS54240 和 TPS2511 實(shí)現(xiàn)支持集成型高側(cè) FET 的非同步降壓轉(zhuǎn)換器。TPS54240 可處理高達(dá) 40V 的輸入電壓;為了應(yīng)對(duì)輸入端的浪涌電壓,采用調(diào)節(jié)電路將輸入電壓鉗制在 39V。該輸出不但可提供 2.1A 電流,而且還可通過 TPS2511 實(shí)現(xiàn)“通用充電”。
對(duì)于雙端口充電器,請(qǐng)使用 PMP7390。
使用支持外部 FET 的 TPS40170 同步降壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)高效率及低熱耗散。該輸出能夠在 5A 電流下提供 5V 電壓,并可通過 TPS2511 為每個(gè)端口提供“通用充電”功能。
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