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详解智能转换器可同时满足USB或插墙式电源供电需求

作者:时间:2018-08-03来源:网络收藏

下列介绍的解决方案采用低功耗 DC/DC 开关调节器解决了这一问题。通过添加某些外部组件,该部件能够解决电源连接问题,同时降低墙式电源适配器的电压,从而成功地为 TPS6501x 电源管理设备供电。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201808/385289.htm

诸如数码相机、个人数字助理 (PDA)、因特网音频播放器或蜂窝式/智能电话等应用均由单体锂离子或锂聚合物电池供电。某些设备面临的问题是,怎样使用一种通用的连接器来适应两种不同的电源,比方说 连接器或 AC/DC 墙式电源适配器。TPS6501x 是一款高度集成的器件,其专门针对基于 OMAP 处理器的应用,带有两个集成的 DC/DC 转换器,两个低压降调节器 (LDO),以及一个锂离子或锂聚合物电池充电器。该系列器件还具备更多的特性,适用于不同应用的需求。

这里介绍的电路可对连接的供电电压进行预稳压,从而满足 TPS6501x 电源管理控制器正常工作所需的 5.5V 最大额定电压。如果应用对 连接器或 AC/DC 墙式电源适配器只有一个引脚可用,那么就需要内部明确连接到哪种电源,并将电源连接至 TPS65010 电源管理控制器的适当接口。两种不同的电源分别接至 引脚 43 及 AC 引脚 40。

在我们给出的具体示例中,USB 连接带有 5V 电源轨,范围介于 4.5V 至 5.5V 之间,最大电流为 100mA 或 500mA。未经稳压的 AC/DC 墙式电源适配器在负载电流最大为200mA 的情况下,其输出电压为9.5V,在负载电流为 700mA 的情况下会降至7.1V。

图 1 显示了基于 TPS62051 降压控制器的电路示意图。TPS62051 的优势在于增强了LBI(低电池电量指示器)功能,从而实现了精确的、用户可编程欠压锁定 (UVLO) 功能。

如果将AC/DC墙式电源适配器连接到单引脚连接器,那么该引脚上的有效电压将根据负载处于7.1V至最大9.5V的范围之内。LBI阈值电压经过设定后,其值为6V。一旦输入电压升高至6V 以上,TPS62051将启动操作,对输入电压进行调节,直至降至5V。该5V电压对TPS65010 控制器的AC引脚40而言是有效的。由于此处的LBO(低电池电量输出)引脚是集电极开路,因此P通道 MOSFET 即T1为关闭,而0V在TPS65010的USB 引脚 43 处是有效的(图2)。

由于 TPS62051的LBO引脚最大电压额定值为6V,因此应通过小信号NPN晶体管对LBO信号进行电平移动 (level shift)。集电极开路的电压电平通常为5.1V(最大5.4V),这完全在参数限制的范围之内。

此处唯一的缺点是,在断电时,USB引脚43短时间内会出现电压下降。

如果将USB线缆连接至单引脚连接器,其电压为4.5V,最大有效值为 5.5V。由于该电压大大低于 TPS62051的编程LBI阈值电压,因此DC/DC转换器保持关闭。LBO漏极输出会激活,引脚将处于低阻抗模式。这将启用P通道即T1,而输入电压将直接连接至TPS65010的USB引脚43。

如果采用USB供电,那么AC引脚电压将保持在较低的水平,因为不会达到6V阈值电压。在输入的有效供电电压与USB引脚的有效电压之间,电压为4.5V时延迟为200ms,5.5V时延迟约 140ms。



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