高效USB端口電池充電設(shè)計方案

　　USB為多種便攜設(shè)備提供了通過單個“通用”電源充電的手段，從而更加方便。但是這方面也存在著許多挑戰(zhàn)。以前的USB充電能力相當(dāng)有限；標(biāo)準(zhǔn)USB主機端口的電流確實只適合為計算機外設(shè)（比如鍵盤，鼠標(biāo)和讀卡器）進行供電。USB2.0支持的供電電流可達500mA，可以為電池緩慢充電。與此同時，大家期待的是如何大幅縮短充電時間。

　　在這個環(huán)境下，2011年初推出的1.2版USB充電規(guī)范，提出了新的供電模式，增加了為設(shè)備電池充電的靈活性。本文將介紹可支持最大1.8A電流的專用充電接口（DCP）的概念。這幾乎是標(biāo)準(zhǔn)下行端口（SDP）USB2.0連接承載電流的4倍，從而能夠極大加快充電時間。

　　關(guān)于DCP

　　USB接口有4條屏蔽線。它們是：用于給連接外設(shè)供電的VBUS，負(fù)數(shù)據(jù)端D-，正數(shù)據(jù)端D+以及接地GND（圖1）。在DCP中，D+和D-通過一個 200Ω電阻短接在一起，防止數(shù)據(jù)傳輸。它向連接外設(shè)指示，端口完全集中在充電功能，不能提供主控功能。通過USB端口進行連接的任何便攜設(shè)備能夠區(qū)分它是處于DCP或是SDP相當(dāng)重要。這樣使它能夠利用更大的可用充電電流。

　　圖1：DCP與SDP的不同點

　　傳統(tǒng)的USB電池充電線路

　　圖2：傳統(tǒng)的USB電池充電線路

　　飛特蒂亞（FTDI）公司致力于簡化USB充電，以便將開發(fā)時間、系統(tǒng)復(fù)雜性和工程資源的利用降低到最低限度，以獲取最大的投資回報。這樣便引出了X- CHIP系列USB控制器IC，其主要特征是支持USB電池充電的新概念。每個IC的內(nèi)部電路使采用該芯片設(shè)計的便攜設(shè)備能夠檢測到何時設(shè)備連接到了 DCP。一旦檢測到DCP，X-CHIP便在其某個CBUS引腳上發(fā)出一個信號，啟動充電。

　　圖3描述了基于X-CHIP的電池充電應(yīng)用。電路在連接到USB主機端口或DCP的時候會為電池充電。CBUS引腳可用于控制電池充電率（取決于所檢測到的電源和相應(yīng)的電流限值）。電池的充電率由連接到凌力爾特公司（Linear）電池充電控制器LTC4053的PROG引腳的電阻決定。

　　簡化的USB充電線路

　　圖3：簡化的USB充電線路

　　CBUS管腳包括BCD#、PWREN#和SLEEP#。BCD#是漏極開路低電平有效輸出信號。它用來指示X-CHIP何時被連接到DCP。 PWREN#是漏極開路低電平有效輸出信號。它顯示X-CHIP已經(jīng)被USB主控制器所列舉。該信號用于選擇PROG引腳上的電阻值，以便驅(qū)動500mA 充電。SLEEP#是推挽式低電平有效輸出信號。它顯示X-CHIP何時進入USB掛起模式。該信號用于在設(shè)備由USB主機供電，主控端將X-CHIP設(shè)置為掛起模式時，切斷LTC4053電源。

　　在圖3中，LT4053的PROG引腳的阻抗由電阻R12，R13和R14設(shè)置。BCD#用于配置PROG引腳的電阻網(wǎng)絡(luò)以達到約1A的充電電流。

　　BCD#，PWREN#和SLEEP#輸出設(shè)計是為了將充電應(yīng)用的外部電路最小化。通常，外部MOSFET器件需要選擇范圍。正如前文所提，X-CHIP 驅(qū)動BCD#信號來指示DCP的檢測。漏極開路輸出將R14短路到地，從而LTC4053 PROG引腳的阻抗將為16.5k？與1.5k？電阻并聯(lián)到地。這能夠觸發(fā)將近1A的充電電流。當(dāng)X-CHIP連接到標(biāo)準(zhǔn)USB主控制器時，這個引腳不會驅(qū)動，設(shè)備作為一個傳統(tǒng)的USB接口芯片來工作。由于BCD#信號是沒有內(nèi)部上拉的漏極開路輸出，它可用來將電阻R14下拉到地，而不需要使用任何外部 MOSFET。

　　在設(shè)備啟動時，CBUS引腳默認(rèn)為輸入，并具有微弱的上拉，直到讀取MTP ROM。這將發(fā)生將近14ms時間，之后，CBUS引腳將采用它們所選的功能，像本文中所描述的那樣工作。

　　本文小結(jié)

　　得益于USB的廣泛應(yīng)用，USB端口顯然是便攜式設(shè)備獲取電源的便利之所，通過單獨互連便可以提供10W功率，供應(yīng)給各種不同的設(shè)備。而且，各國（包括中國和歐盟成員國）USB充電標(biāo)準(zhǔn)化的推行使消費者能夠采用更少的充電電纜。這將在增加便利的同時，減少每年進入環(huán)境的電子廢物的數(shù)量（這主要是由定制適配器產(chǎn)生的）。通過使用集成方式而不是依賴于分立器件，能夠創(chuàng)建空間、器件和工程資源方面更優(yōu)的充電電路。USB不僅是最受歡迎的數(shù)字互聯(lián)線，而且是電子產(chǎn)品供電和電池充電的關(guān)鍵系統(tǒng)部件。

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2010-04-12 09:19:34

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鋰電池與太陽能電池一體化設(shè)計方案

鋰電池與太陽能電池一體化設(shè)計方案 鋰離子充電電池及鋰聚合物充電電池的

2010-04-19 18:00:42

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MAX8895 USB兼容線性電池充電器

MAX8895_是USB兼容線性電池充電器，可以由USB端口或?qū)Ｓ?b class="flag-6" style="color: red">充電器供電，可自動檢測適配器類型和USB枚舉。MAX8895X/MAX8895Y集成了電池斷開開關(guān)、電流檢測電路、MOSFET調(diào)整管元件和熱管理電路

2011-03-05 10:01:16

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MAX14578AE/MAX14578E USB電池充電檢測器

MAX14578E/MAX14578AE是USB充電器USB電池充電檢測與1.1版兼容。該USB充電器檢測電路檢測到下行端口的USB標(biāo)準(zhǔn)

2011-04-14 17:58:50

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開源硬件-PMP9765.1-具備充電控制器和電纜補償功能的汽車類 USB 充電端口電源 PCB layout 設(shè)計

此參考設(shè)計包括能夠在汽車應(yīng)用環(huán)境中控制遠程 USB 充電端口的電源管理電路。該電路可直接由汽車蓄電池軌供電。它使用一個小型高效降壓轉(zhuǎn)換器 TPS62130A-Q1 來調(diào)節(jié)所需的 USB 總線

2011-08-18 14:54:21

蓄電池分級恒流充電電源設(shè)計方案

根據(jù)蓄電池分級恒流充電的要求，本文給出一種基于DSP、變參數(shù)積分分離PI 控制的新型蓄電池恒流充電電源的設(shè)計方案。介紹了電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、控制策略及軟件設(shè)計。目前

2011-12-23 10:32:47

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MAX14656 USB充電器檢測與集成過電壓保護

MAX14656是一款USB充電器檢測器，USB充電器檢測電路檢測標(biāo)準(zhǔn)USB下行端口（SDPS），USB下行端口（CDP），或?qū)Ｓ玫?b class="flag-6" style="color: red">充電器充電端口（DCP）的充電，并控制外部鋰離子電池電池充電器。

2013-01-23 11:46:35

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安森美半導(dǎo)體新系列開關(guān)電池充電方案應(yīng)對便攜設(shè)備充電挑戰(zhàn)

許多便攜設(shè)備的輸入連接從專有方案轉(zhuǎn)為微型USB插口;USB供電（rev 1.0 Jul 2012）標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，更能適應(yīng)最新的便攜設(shè)備USB端口的供電要求。這些都迫切需要既可提高能效又滿足上述

2013-08-19 14:37:10

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開源硬件-PMP9795.1-具備可編程電纜補償功能的汽車類 USB 充電端口電源 PCB layout 設(shè)計

此參考設(shè)計包含電源管理電路，能夠在汽車應(yīng)用環(huán)境中控制遠程 USB 充電端口。該電路可直接由汽車蓄電池軌供電。它采用小型而高效的降壓轉(zhuǎn)換器 TPS62130A-Q1 來調(diào)節(jié)所需的 USB 總線充電電壓

2015-01-07 15:37:26

完整的電池充電器設(shè)計方案

完整的電池充電器設(shè)計方案電池充電器方案，采用單片機控制

2015-12-24 16:16:07

為汽車 USB 端口提供穩(wěn)健、簡單及低成本設(shè)計方案

隨著USB端口在新車中的普及，為這些端口提供電源變得更加重要和繁瑣。他們龐大的數(shù)量和不同的位置需要一個穩(wěn)健、簡單和低成本的解決方案，從而為原始設(shè)備制造商（OEM）提供最快的設(shè)計時間，并為最終用戶提供

2017-04-26 15:20:13

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汽車USB電池充電參考設(shè)計

功能。USB是在1994年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯(lián)合提出的。該 USB 電池充電參考設(shè)計的尺寸已經(jīng)過優(yōu)化，可安裝在汽車電源配件端口中。該設(shè)計采用的是帶集成式電流限制電源開關(guān)和 42V 直流/直流轉(zhuǎn)換器的 USB 專用充電端口控制器。高度集成和較小的封裝尺寸

2017-05-10 08:49:39

USB充電用高效AC適配器USB充電用高效AC適配器

USB充電用高效AC適配器USB充電用高效AC適配器

2017-09-15 14:29:32

TI多個充電電池設(shè)計方案詳細資料免費下載

本文檔的主要內(nèi)容詳細介紹的是TI多個充電電池設(shè)計方案資料免費下載。

2018-07-19 11:26:55

業(yè)界推出USB電池充電檢測器MAX14578E/MAX14578AE

尺寸最小、符合USB電池充電規(guī)范的USB電池充電檢測器MAX14578E/MAX14578AE。除了可以檢測Apple和Sony專有充電器適配器外，該系列器件還可以檢測USB標(biāo)準(zhǔn)下行端口(SDP

2018-12-25 20:34:01

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45W雙端口AC/DC充電方案的介紹

簡單介紹USB Type C 和功率傳輸概念、優(yōu)點，并且聚焦在單/雙端口AC/DC充電方案介紹

2020-05-29 09:17:00

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USB 充電解決方案：高效 AC 適配器

消費類電子設(shè)備（例如：智能手機、平板電腦、電子閱讀器等）的AC電源適配器/電池充電器的功率范圍均為5到25W，并且都有一個USB標(biāo)準(zhǔn)A接口。5V適配器輸出電壓已經(jīng)成為兼容PC/桌面端口充電和通信的首選。目前主流的連接方法是使用一條標(biāo)準(zhǔn)（mini或者Micro-B）USB線，而大多數(shù)情況下使用的卻是非標(biāo)

2019-02-14 20:32:02

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LTC4088：高效電池充電器/USB電源管理器產(chǎn)品手冊

LTC4088：高效電池充電器/USB電源管理器產(chǎn)品手冊

2021-04-23 20:16:57

USB充電、USB供電和電池供電的電源設(shè)計

在小型產(chǎn)品上經(jīng)常要用到電池供電，這樣就需要給電池充電。這里記錄下1S電池3.7V的充電和供電方案。先貼上原理圖：來簡要分析下：1、給系統(tǒng)供電的最終端是VCC2、單電池供電：在沒有插USB的情況下P

2021-11-06 12:36:08

PL2586 USB 2.0高速4端口集線器控制器方案

。 PL2586是一項創(chuàng)新，它集成了符合USB-IF“電池充電規(guī)范修訂版1.2”的功能，支持便攜式設(shè)備的快速充電功能。此功能將PL2586轉(zhuǎn)變?yōu)椤巴ㄓ?b class="flag-6" style="color: red">充電解決方案”（UCS）兼容的基于電池的便攜式設(shè)備的USB充電集線器，由GSMA推廣。當(dāng)在下游端口檢測到符合B.C.標(biāo)準(zhǔn)的便攜式設(shè)備時，PL2586中的專

2021-12-23 15:22:04

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USB 2.0高速4端口集線器控制器的特點

）端口同時工作時，功耗最低。 PL2586是一項創(chuàng)新，它集成了符合USB-IF“電池充電規(guī)范修訂版1.2”的功能，支持便攜式設(shè)備的快速充電功能。此功能將PL2586轉(zhuǎn)變?yōu)椤巴ㄓ?b class="flag-6" style="color: red">充電解決方案”（UCS）兼容的基于電池的便攜式設(shè)備的USB充電集線器，由GSMA推廣。當(dāng)在下游端口檢測到符合B.C.標(biāo)準(zhǔn)

2021-12-29 17:29:16

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USB電池充電和適配器仿真器

在家里、在車內(nèi)或插入計算機時，USB 供電的便攜式設(shè)備需要一種智能方法來確定正常運行和充電所需的適當(dāng)電量。受便攜式設(shè)備種類繁多、USB 端口差異以及可充電電池復(fù)雜性的推動，USB 電池充電規(guī)范修訂版 1.2 是建立從 USB 端口為電池充電的正確方法的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。

2023-01-09 14:51:07

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USB電池充電概述

、連接器和布線。概述了鎳氫（NiMH）和鋰電池技術(shù)、充電方法和充電終止技術(shù)。給出了從USB端口對NiMH電池進行智能充電的完整示例電路以及充電數(shù)據(jù)。

2023-03-31 11:17:34

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采用FAN5400的單節(jié)USB電池充電器鋰離子充電解決方案

采用FAN5400集成開關(guān)模式充電器，可以設(shè)計出非常簡單的單節(jié)USB電池充電器鋰離子（Liion）充電解決方案。FAN5400充電器電路可設(shè)計為從 USB 電源充電，并設(shè)計為升壓穩(wěn)壓器從電池為 USB 外設(shè)供電。

2023-10-06 11:17:00

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新型高性能鋰離子電池充電器的設(shè)計方案

電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《新型高性能鋰離子電池充電器的設(shè)計方案.pdf》資料免費下載

2023-11-14 10:30:58

基于PC機USB接口充電電路設(shè)計方案

電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《基于PC機USB接口充電電路設(shè)計方案.doc》資料免費下載

2023-11-15 09:25:42

IP2111用于USB輸出端口的充電協(xié)議芯片

IP2110是用于USB輸出端口的充電協(xié)議芯片，支持的充電協(xié)議包括：蘋果2.4A/2.1A/1.0A，三星2.0A及BC1.2等充電協(xié)議。IP2110支持單路USB端口充電協(xié)議；芯片支持接入設(shè)備的自動檢測，自動在數(shù)據(jù)線路上提供正確的電氣特性實現(xiàn)協(xié)議握手。

2023-11-16 14:47:33

鋰電池充電電路設(shè)計方案

以下是一篇關(guān)于“鋰電池充電電路圖和鋰電池充電電路設(shè)計方案”的文章正文，供您參考：鋰電池充電電路圖和鋰電池充電電路設(shè)計方案 隨著電子設(shè)備的普及，鋰電池已成為許多設(shè)備的首選電池。鋰電池具有

2024-01-19 10:33:19

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TI汽車USB充電端口解決方案

電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《TI汽車USB充電端口解決方案.pdf》資料免費下載

2024-09-07 10:25:28

TPS25864-Q1 具有減載功能的汽車雙通道 2.4A USB Type-A 充電端口控制器數(shù)據(jù)手冊

TPS2586x-Q1 是一款集成式 USB 充電端口解決方案，其中包括一個同步、高效直流/直流轉(zhuǎn)換器以及用于在雙 Type-A 端口中實現(xiàn) USB 電池充電 1.2 的集成檢測和控制。 TPS2586x-Q1 是一款高度集成的 USB Type-A 充電控制器，適用于雙 USB 端口應(yīng)用。

2025-05-22 17:37:51

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TPS25865-Q1 具有減載功能的雙 2.4A USB Type-A 充電端口控制器數(shù)據(jù)手冊

2025-05-22 17:45:59

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TPS25852-Q1 雙 3-A USB Type-C? 充電端口控制器技術(shù)文檔總結(jié)

TPS258x-Q1 是一款集成式 USB 充電端口解決方案，包括一個能夠提供高達 6.6 A 電流的同步 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，以及用于實現(xiàn) USB 電池充電 1.2 和 Type-C 端口的集成

2025-08-08 13:42:35

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TPS25854-Q1 帶減載功能的單個 3-A USB Type-C? 充電端口控制器技術(shù)文檔總結(jié)

TPS2585x-Q1 是一款集成式 USB 充電端口解決方案，包括一個同步、高效的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器以及用于實現(xiàn) USB 電池充電 1.2 和 Type-C 端口的集成檢測和控制。 TPS2585x-Q1 是一款高度集成的 USB Type-C 充電控制器，適用于單端口應(yīng)用。

2025-08-08 13:46:57

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?TPS2585x-Q1 單端口USB Type-C?充電控制器集成同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器總結(jié)

2025-08-08 13:52:33

764

?TPS2585x-Q1 雙端口USB Type-C充電控制器總結(jié)

TPS2585x-Q1 是一款集成式 USB 充電端口解決方案，包括一個能夠提供高達 6.6 A 電流的同步 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，以及用于實現(xiàn) USB 電池充電 1.2 和 Type-C 端口的集成

2025-08-08 13:56:39

960

?TPS2586x-Q1系列雙USB充電端口控制器技術(shù)文檔總結(jié)

TPS2586x-Q1 是一款集成式 USB 充電端口解決方案，包括一個同步、高效的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器以及用于實現(xiàn) USB 電池充電 1.2 和 Type-C 端口的集成檢測和控制。 TPS2586x-Q1 是一系列高度集成的 USB 充電控制器，適用于 Type-C 和 Type-A 雙端口應(yīng)用。

2025-08-08 14:00:39

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