基于输入电压的动态电源管理 (VIN-DPM)

USB 规范规定，在通过所有集线器和线缆以后的满负载条件下，低功率端口设备的输出可以低至 4.4V。一些设备实施了基于输入电压的动态电源管理 (VIN-DPM)。该环路降低了输入电流极限，以防止输入崩溃。图 6 显示了无 VIN-DPM 保护情况下 USB 端口过负载的后果。请注意，当输入电压降至“电源良好”阈值以下时，充电器关闭。这样会关闭电源的负载，并允许输入电压恢复，从而开启充电器。这种开/关脉冲是多余的。

图 6 无 VIN-DPM 的输入崩溃

VIN-DPM 通过限制输入电流来阻止出现脉冲，从而防止输入电源崩溃。图 7 显示了使用 bq2407x 充电器时 USB 端口过载的结果。VIN-DPM 功能生效来降低输入电流极限，并防止电源崩溃。

图 7 使用了 VIN-DPM 的输入过载保护

中国充电器标准

展望未来，中国针对在中国销售的充电器适配器制定了一套标准，旨在减少每年 1 亿多淘汰手持设备的废弃适配器数量。这种新的标准使用了许多 USB 规范。就这点而言，其要求适配器电源线有一个标准的 A 型 USB 连接器，以插入 AC 适配器或标准的 USB 端口。充电器必须能提供 300mA 和 1.8A 之间的电流。额定适配器电压为 5V +/–5%，而且充电器必须工作在低于 6V 的电源下。电源超过 6V 时，下游电路必须得到保护。

许多电池充电器 IC 都具有帮助达到中国充电器标准的功能。顾名思义术语“通用充电器”，即充电器 IC 的输入必须稳健到能够应对许多不同的电源，并且不再是只为单个特定适配器而进行设计。它们必须能够经受得住高压电源（例如：12V 车载电源等）的意外接入。如 bq2407x 等器件的宽输入电压范围可在高达 28V 的输入瞬态电压条件下为下游设备提供保护。这种高输入电压范围和过压保护 (OVP) 功能可保护电池充电器和下游设备免受错误或潜在有害输入电源的损坏。

VIN-DPM 特性还有助于达到中国充电器标准。通用适配器可提供 300mA 和 1.8A 之间的电流。使用没有 VIN-DPM 的设备时，如果 IC 编程为 500mA 输入电流极限，则会使 300mA 适配器崩溃。VIN-DPM 功能可防止输入在连接弱适配器时崩溃，而且仍然允许将电流极限针对典型适配器进行设置以最大化充电时间。

结论

消费者希望其设备的电源线和连接线越来越少，并期望获得通过计算机或 AC 插座充电的灵活性，因此要求许多目前和未来推出的手持设备都能通过 USB 电源和 AC 墙上适配器充电。这样，手持设备就必须要符合 USB 规范。这些要求给电池充电带来了诸多新的挑战。本文中，我们使用了 bq2407x 系列器件来介绍一些输入电流极限规范、静态电流、输入电压动态电源管理 (VIN-DPM) 的例子，这些特性简化了电池充电器的设计。另外，我们还探讨了中国充电器标准对充电器设计的影响。我们简要介绍的这些规范和特性简化了充电器设计。