<menu id="6c4oc"><tt id="6c4oc"></tt></menu>
  • 新聞中心

    EEPW首頁 > 電源與新能源 > 設計應用 > 如何加速USB快充電池充電器設計

    如何加速USB快充電池充電器設計

    作者:ADI業務管理總監Bakul Damle、ADI電池管理事業部執行業務經理 Sagar Khare時間:2022-07-22來源:電子產品世界收藏

    當前移動終端所擁有的5G連接、4K超高清顯示等功能,往往都是“耗電大戶”,遠超常規雙芯電池的儲能。面對這些高耗電應用或設備,USB(PD)快充憑借著高效的充電能力,可為終端快速補充電力能源。不過,對于設計人員來說,要想采用USB PD協議標準并非易事,常常需要復雜的固件開發和額外的硬件設計。比如,Type-C端口針腳之間的距離短、電壓高(20V),一旦插入或斷開連接器的角度不正確,往往會造成損壞。事實上,USB Type-C和USB PD規范要求設計者具備軟硬件設計技術,以及對USB規范的深入了解。

    本文引用地址:http://www.me-unplugged.com/article/202207/436558.htm

    隨著攝像頭、AR/VR系統和無線音箱等消費類電子設備逐步引領USB Type-C和USB PD技術發展,如何加速產品上市進程,縮短開發周期?如何擴展USB Type-C和USB PD技術在工業和醫療等領域的廣泛應用?下面將分享一些簡化USB PD設計的技巧,助您事半功倍。

    image.png

    圖1.USB Type-C和USB PD為便攜設備帶來了快速數據傳輸和充電便利

     

    USB-C充電系統設計挑戰分析

    USB Type-C和USB PD可為數據傳輸和供電提供對稱的24引腳接口規范,使設計人員能夠設計實現通用接口。USB-C可提供5V/最高3A的充電電流(15W),而USB PD 3.0可提供5V到20V/最高5A的供電電流(100W)。要設計USB-C充電系統,需要考量以下挑戰:

    • 解決信號完整性和速度問題

    • 與各種傳統接口相連接

    • 確保設計能夠適用于寬電壓電流范圍,包括支持冷啟動(0V,直到端-端檢測完成)

    • 確保插入USB-C電源時,和端口控制器能夠相互通信

    • 滿足消費類設備的小尺寸要求

    • 保持熱效率,盡量減少溫度升高

    為了應對上述挑戰,設計者通常要為USB-C協議開發復雜的主機端軟件,或者增配額外部件,如外部FET和外部微控制器。不過,一些完全遵守協議的充電系統解決方案,可令設計實現獲得大幅簡化。另外一些設計有基于事件操作腳本的解決方案,則可讓定制過程更為簡便。同時,高度集成的IC也將精簡大量分立元件的使用。此外,設計者還需要考慮方案應具備在惡劣環境(例如不同的溫度或潮濕條件)下保持可靠運行的功能。

    另一個必須考慮的因素是使用大容量電池,高耗電的終端設備需要這些電池來維持更長的運行時間。相比于1S電池,2S電池可以在不增加充電電流的情況下增大容量。由于USB-C支持5V到 20V之間的輸入電壓,而2S或3S電池的電壓介于這兩者之間,因此借助降壓-升壓轉換器可以彌補這一差距。圖2給出了基于2S電池應用的示意流程圖。

    image.png

    圖2.基于2S電池應用的示意流程圖

     

    開箱即用的USB-C兼容性

    全新USB-C充電系統解決方案符合USB PD 3.0規范,無需進行固件開發,開箱即用,可將開發時間縮短三個月。與同類解決方案相比,其緊湊的體積可將解決方案的尺寸縮小一半。MAX77958 USB Type-C和USB PD充電控制器無需額外的固件開發,得益于其擁有依賴GUI驅動的定制腳本、BC1.2協議支持,以及與快速角色轉換(FRS)、雙角色端口(DRP)和Try.SNK模式有關的配置設置。這款獨立產品無需外部微控制器,提供開箱即用的USB PD 3.0兼容性,使用戶能夠在無需開發固件的情況下自行定義終端應用的功能。該產品還具有28V額定電壓、防止CC引腳短路到VBUS短路保護、集成模數轉換器(ADC)和濕度檢測/防腐蝕等功能,適用于各類惡劣工作環境。

    MAX77958可通過其主I2C接口自主控制配套的。MAX77961是一款帶有集成FET的6A降壓-升壓,可為大容量2S和3S鋰電池快速充電。它為USB PD充電提供寬輸入電壓范圍(3.5V至25V),不需要分立FET,并且不論在有無外部處理器的情況下都可以進行配置。在輸入電壓為9VIN、輸出電壓為7.4VOUT、輸出電流為1.5AOUT時,其峰值效率為97%。

    有意者可以使用MAX77958EVKIT-2S6#適配2S電池MAX77958EVKIT-3S6#適配3S電池來評估上述兩個器件。這兩個器件展示了MAX77958如何利用I2C對 MAX77961充電器進行控制。

    上述器件均屬于廣義USB Type-C和USB PD器件系列。而該系列包含高能效充電器和轉換器、耐用的自動控制器、電源通路和保護IC等多種產品,可供自由選擇組合。




    關鍵詞: USB快充 充電器 ADI

    評論


    相關推薦

    技術專區

    關閉
    熟妇女的欲乱
    <menu id="6c4oc"><tt id="6c4oc"></tt></menu>