集成USB-C降壓充電器簡化和縮小設計

似乎不是很久以前，當行業(yè)分析師對 USB-C（以前稱為 USB Type-C）的變革性質(zhì)充滿詩意時，即使采用率一直在下降。如今，大多數(shù)筆記本電腦、手機和 PC 都配備了這種小型多功能連接器，用于多向數(shù)據(jù)和電力傳輸。

越來越多的緊湊型、鋰離子電池供電的電子產(chǎn)品（例如可穿戴設備、耳機、樓宇自動化系統(tǒng)和醫(yī)療設備）正在登上 USB-C 列車。事實上，鋰離子 （Li-ion） 電池在各種消費類設備中的使用越來越多，這有助于 USB-C 的采用，因為每個鋰離子電池供電的設備都需要電源轉(zhuǎn)換。根據(jù) ID TechEx 的數(shù)據(jù)，雖然上述較大的電子設備正在引領(lǐng)潮流，但預計到 2020 年，較小的便攜式設備將為 USB-C 每年 8.5% 的采用率做出貢獻。遲早有一天，USB-C 將成為充電和通信的標準，取代曾經(jīng)糾結(jié)的不同電纜以支持充電、內(nèi)容流和數(shù)據(jù)傳輸。

與設計傳統(tǒng) USB 變體所涉及的工作相比，為 USB-C 設計充電電路是一項獨特的技能。首先，您需要確保充電器和端口控制器可以相互通信。現(xiàn)在的充電器沒有內(nèi)置 USB-C 端口控制功能，因此當插入 USB-C 充電源時，充電不會自動開始——不適合良好的用戶體驗。通常需要進行復雜的主機端軟件開發(fā)，以確保在充電器和控制器之間檢測、讀取和處理模擬和數(shù)字信號。您還需要確保您的設計能夠處理各種功率，因為??這是 USB-C 相對于其前身的主要優(yōu)勢之一。此處以及主機應用處理器或微控制器都需要進行軟件開發(fā)，以根據(jù)端口控制器 IC 檢測到的電源能力正確管理充電器輸入電流限制。（設置充電器的輸入電流限制允許充電器以電源的全部容量為電池充電，從而加快充電速度。）此外，與傳統(tǒng) USB 不同，在 Type-C 中，VBUS是 0V 的冷插座。為了使源在 V BUS上提供 5V ，USB Type-C 端口控制器必須建立端到端端口檢測。雖然 USB-C 連接器比傳統(tǒng)連接器小得多，但使用它們的電池供電消費設備的尺寸也在縮?。ú糠衷蚴?USB-C 意味著設備上所需的端口更少）。但隨著終端設備越來越小，USB-C 充電系統(tǒng)也必須效仿。

集成 USB-C 降壓充電器簡化和縮小設計

創(chuàng)建更小的充電系統(tǒng)設計可以提供差異化??優(yōu)勢，同時可以生成支持向后兼容傳統(tǒng)適配器的更靈活的解決方案。Maxim 推出了一款 USB-C 降壓充電器，無需單獨的端口控制器 IC，簡化了主機軟件開發(fā)，并降低了物料清單 （BOM） 成本。MAX77860 _是一款 USB-C 3A 開關(guān)模式充電器，集成了 USB-C 端口控制器和適用于 15W 應用的充電器 IC。作為市場上首款具有集成 CC 檢測功能的集成 USB-C 降壓充電器，該 IC 提供了一種簡化且更靈活的 USB-C 充電系統(tǒng)設計，其解決方案尺寸比最接近的競爭對手小 30%。該器件包括配置通道 （CC） 引腳檢測功能，因此您無需在此設計中支持端到端 USB 端口連接檢測（USB-C 源在 V BUS上提供電源所必需的） ）。無需主機干預即可自動開始充電。該器件采用 3.9mm x 4.0mm 封裝，由于其高開關(guān)頻率 （2MHz/4MHz），還使用了相對較小的電感器和電容器。

MAX77860 中的高效降壓可減少散熱。該設備還支持與舊式適配器的向后兼容性。集成的 6 通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 可提供準確的電壓和電流測量，同時釋放微控制器中的資源。設備上的端口控制器提供插頭檢測、電纜方向檢測、電源和數(shù)據(jù)角色檢測以及 V BUS電流能力發(fā)現(xiàn)。5.1V/1.5A 反向升壓 OTG 在 USB On-The-Go （OTG） 模式下為輔助設備供電。

總結(jié)

USB-C 連接器具有更高的速度、多功能性和小尺寸，可提供充電、顯示和供電解決方案，以滿足消費者對其電子產(chǎn)品的期望。但是，如果您習慣于針對傳統(tǒng) USB 標準進行設計，那么針對 USB-C 進行設計確實會帶來一些獨特的挑戰(zhàn)。高度集成的 MAX77860 等解決方案有助于簡化設計流程，同時減小整體解決方案尺寸。

審核編輯：郭婷