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TPS2511 源充电器和通用USB充电选择优化方案

2014-05-12  共同成长8...
源充电器和通用USB充电选择优化方案
 

就移动设备电源适配器而言,低于15W的低功耗产品占据了绝对的市场份额。随着智能手机和平板电脑的电池容量越来越大,对充电器输出电流的要求已经从以往的200mA~300mA上升至1A或者2.1A,5W的输出功率已经是目前智能手机充电器的主流规格。在低功耗方面,早在2008年,欧盟委员会的整合性产品政策(EC IPP)即与全球5家OEM共同制定了环保性电池充电器评级体系,空载功耗<30mW的指标被确定为五星级标准,而这已经成为目前手机电源适配器制造商一致的诉求。

除了低功耗,欧盟还一直在推动USB电池充电的统一化进程,最新的规范BCS 1.2版则希望所有出口到欧洲的平板电脑和智能手机都能使用一个USB端口进行充电,这是一个强制化的标准,预计2014年将有90%的移动设备电源适配器符合该标准。基于这些趋势,TI不久前发布了其首个空载功耗<30mW的初级侧反激式电源控制器UCC28700,以及一款智能USB通用充电端口控制器TPS2511。

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低功耗充电控制方案及其特性

UCC28700能够实现更小的方形适配器、无线电源充电站以及其它交流供电设备,TPS2511符合USB电池充电规范1.2版,适用于智能手机或5V平板电脑的充电适配器。据TI半导体事业部业务发展经理程文涛介绍,UCC28700是一款恒压恒流的反激式PFM(脉冲频率调制)控制器,而 PFM方式是目前初级侧控制器最好的做法。UCC28700的待机功耗低于30mW,只需1.5μA的启动电流,这也是能够实现空载功耗<30mW 的关键。由于是初级侧调节,所以无需光耦反馈电路,并且其VDD输入电压很宽(8V~35V),迟滞范围低,IDD待机电流也很低,这使得充电器可以使用更小的VDD电容器(只需要330μF即可),从而减少了体积和成本。另外,UCC28700的开关频率很高,使之可以支持更小的变压器,其满载时效率为70%~80%。

通用USB充电控制方案及特性

TPS2511是目前市面上唯一一款能够实现通用USB端口充电的控制器。“某些手机与平板电脑的5W和10W充电器只支持某一品牌的设备, 给当前移动用户带来很大困扰。消费者购买新移动设备就需要新的充电器,增加家中适配器的数量,最终产生更多的电子垃圾。”程文涛表示,“TPS2511符合USB电池充电规范1.2版要求,可为系统提供更多充电算法。该产品将电流限制USB电源开关与USB专用充电端口识别电路相整合,可自动检测USB 2.0及3.0数据线路电压,并提供正确的电气特征,安全地为符合相关标准的设备充电。”

TPS2511符合中国电信规范YD/T1591-2009规定的管理要求,支持特定平板电脑及智能手机的快速充电方案,并且集成了自动检测功能,能自动切换D+/D-线路连接。还集成了充电电流检测电路,以及用于补偿VBUS压降的逻辑电平输出(引脚CS)。TPS2511兼容USB 2.0和3.0的电源要求。TPS2511同时也可用于车辆USB电源充电器、带有USB端口的AC/DC墙式适配器、便携式USB充电器等其它USB充电器。


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