USB電源適配器電路的保護解決方案

　　2、 對開機浪涌的防護

　　為了避免保險絲不正常的熔斷，除了要知道AC/DC電源正常工作電流，工程師對Inrush current進行計算評估也顯得相當重要。電源電路存在較大的儲能元件，AC輸入端的濾波網(wǎng)絡主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制，防止對電源干擾，同時也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對電網(wǎng)干擾。如電路圖中，當電源通電瞬間，要對 C5 充電。由于瞬間充電電流大，對保險絲熔絲形成熔斷風險，這種情況要求工程師對Inrush current做計算評估了，再選定額定電流規(guī)格的保險絲。例如，我們曾對采用4.7uf的電解電容的10W電源適配器捕捉的Inrush current 波形情況如下：

　　上圖參數(shù)如下： Inrush Current : Ipeak=35.9A;Duration : t≈30us

　　計算Inrush I?t=1/2* Ipeak?*t=0.0019 A?S,按照保險絲脈沖折減比例，滿足100000次開機浪涌的需求，保險絲的I?t（熱熔值）需要滿足：

　　0.0019/20%=0.095 A?S

　　所以 需要保險絲的I?t≥0.095A?S, 從抗電流浪涌角度MF2410F0500TM以上型號保險絲均滿足要求。

　　3、UMF保險絲的通用性問題

　　保險絲除了滿足電路的上述要求外，產(chǎn)品的通用性也是工程師考慮的問題，作為安規(guī)器件，如此小尺寸的保險絲，獲得通往各國市場的安規(guī)認證，也是獲得客戶訂單必要條件。事實上，AEM推出的這款全球技術(shù)領(lǐng)先的產(chǎn)品，以全球最小尺寸符合IEC60127-4標準，同時取得歐規(guī)、美規(guī)、CQC、KC、PSE、VDE等國家和地區(qū)安規(guī)認證。滿足人們對保險絲熔斷保障安全的要求。

　　4、應用于新型USB 電源適配器 快充技術(shù)的方案。

　　如今人們的手機和平板電腦等移動設(shè)備的屏幕越來越大，設(shè)備耗電量的越來越高的情況，市場要求電源制造商須在更小的產(chǎn)品體積當中提供更大功率的充電功能。目前，最新的AC/DC適配器解決方案是基于高通Quick Charge 2.0協(xié)議的快速充電解決方案。作為最新的USB電池充電技術(shù)，它使支持Quick Charge 2.0的被充電設(shè)備比傳統(tǒng)的USB充電方式快至75%.

　 　圖4 采用MF2410 2A/250VAC fuse的 iwatt 快充方案

　　上圖4 為基于Dialog 公司2014年初推出的iw620+iw1760的快速充電設(shè)計方案實物圖，電路的設(shè)計思路為iW620快速充電接口IC可以通過USB數(shù)據(jù)線檢測到支持Quick Charge 2.0的移動設(shè)備發(fā)出的指令，然后與iW1760 PWM原邊控制器進行通信，對電源適配器輸出電壓進行配置。位于初級側(cè)的iW1760就可提供電流感應。通過其可編程的主動快速放電專利技術(shù)能將輸出電壓

　　從9V或12V降至5V, 因此，當用 戶拔掉連接Quick Charge 2.0手機的USB數(shù)據(jù)線，再將其連接至非Quick Charge 2.0手機時，iW620可以迅速把輸出電壓降至5V,避免對其造成損壞。原理由圖如下：

　　這類代表著最新USB充電技術(shù)的AC/DC適配器選擇SMD fuse的優(yōu)勢除了前述的參數(shù)滿足要求外，還具備下列的優(yōu)勢：

　　4.1 . MF 保險絲支持更低的待機功耗和更高的性價比

　　為了應對日益嚴苛全球環(huán)保法規(guī)，例如歐盟的外部供電能源效率行為準則（Code of Conduct, CoC）對充電產(chǎn)品的功耗和效率都提出了具體的更高要求。因此電源方案制造商有必要對快充方案做到待機功耗足夠小和高效率的運作輸出充電功率。

　　目前市場上有采用保險電阻的電源適配器，功耗遠大于應用保險絲的功耗。例如，選用市面上常用的10Ω5% 1W的保險電阻與MF 2410F1.000TM（ 內(nèi)阻約0.0084Ω）功耗相比：W=I?R,輸入阻抗的增大，將給整個系統(tǒng)增加無謂損耗。

　　現(xiàn)今，由PI、Dialog、NXP等電源IC領(lǐng)導廠商紛紛推出兼容Quick Charge 2.0協(xié)議的快速充電的電源IC,預計未來幾年支持Quick Charge 2.0協(xié)議的AC/DC適配器將逐步普及。

　　這類新型的小尺寸低功耗 USB電源適配器追求的元件SMT工藝化，逐漸降低生產(chǎn)企業(yè)人力成本等。隨著市場的逐步擴大，又促使SMD元件廠家推出更符合市場要求的價格，進一步滿足小型電源適配器對元件高性價比的要求。