基于DS2712的USB接口镍氢电池充电器设计
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3 线性稳压源与开关电源的对比
USB 2．0标准允许低功率接口输出100 mA的驱动电流，高功率接口输出500 mA的驱动电流。如图2所示，使用线性稳压源控制镍氢电池的充电电流，那么上述2个驱动电流值就是可获得的最大充电电流。图中功率管Q的功耗为PQ=VQIBATT(VQ为功率管Q上的压降，IBATT为电池充电电流)，必须使用散热片来防止功率管因热损耗而过热。对于USB 2．0接口提供的输入功率和5 V额定电压而言，除了电池外，充电通路上的元件都会产生功率损耗和电压降。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/175846.htm
图3所示为USB接口通过线性稳压源对镍氢电池进行充电时，通过理论计算获得的充电器功耗曲线。如图3所示，对单节镍氢电池充电时，线性稳压源的充电效率不足30％，对2节串联的镍氢电池进行充电时，充电效率也只能达到60％。以500 mA电流对单节镍氢电池充电，线性稳压源充电器会产生2 W的功耗，一般而言，这就意味着需要使用散热片。
使用开关电源就可以解决这一系列的功耗和散热问题。高功率USB接口所能提供的最大电流为500 mA，以该电流值的90％通过一个效率为77％的异步降压型开关电源对镍氢电池进行充电。经计算可获得如图4所示的线性充电器与开关电源之间的充电时间对比。与线性充电器相比，开关电源可提供更大的充电电流，从而缩短充电时间。而且由于热功耗更低，充电器的热管理难度也就随之下降，与此同时，更低的运行温度也可以使充电器更可靠。
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