为电源充电器和通用USB充电选择优化方案

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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。
       
         
         
        采用UCC28700和TPS2511的典型USB充电器方案
         
       
        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1.5&mu;A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330&mu;F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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