智能轉換器可同時滿足USB或插墻式電源供電需求
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智能轉換器可同時滿足USB或插墻式電源供電需求 | ||
某 OEM 制造商找到我們,表示需要我們提供“智能化的”DC/DC轉換器,這樣他們正基于 OMAP處理器以及 TPS6501x 電源管理器件開發(fā)的手持設備就能毫無問題地使用現(xiàn)有的配件、連接器和機殼了。下列介紹的解決方案采用低功耗 DC/DC 開關調節(jié)器解決了這一問題。通過添加某些外部組件,該部件能夠解決電源連接問題,同時降低墻式電源適配器的電壓,從而成功地為 TPS6501x 電源管理設備供電。 諸如數(shù)碼相機、個人數(shù)字助理 (PDA)、因特網(wǎng)音頻播放器或蜂窩式/智能電話等應用均由單體鋰離子或鋰聚合物電池供電。某些設備面臨的問題是,怎樣使用一種通用的連接器來適應兩種不同的電源,比方說 USB 連接器或 AC/DC 墻式電源適配器。TPS6501x 是一款高度集成的器件,其專門針對基于 OMAP 處理器的應用,帶有兩個集成的 DC/DC 轉換器,兩個低壓降調節(jié)器 (LDO),以及一個鋰離子或鋰聚合物電池充電器。該系列器件還具備更多的特性,適用于不同應用的需求。 這里介紹的電路可對連接的供電電壓進行預穩(wěn)壓,從而滿足 TPS6501x 電源管理控制器正常工作所需的 5.5V 最大額定電壓。如果應用對 USB 連接器或 AC/DC 墻式電源適配器只有一個引腳可用,那么就需要內(nèi)部明確連接到哪種電源,并將電源連接至 TPS65010 電源管理控制器的適當接口。兩種不同的電源分別接至 USB 引腳 43 及 AC 引腳 40。 在我們給出的具體示例中,USB 連接帶有 5V 電源軌,范圍介于 4.5V 至 5.5V 之間,最大電流為 100mA 或 500mA。未經(jīng)穩(wěn)壓的 AC/DC 墻式電源適配器在負載電流最大為200mA 的情況下,其輸出電壓為9.5V,在負載電流為 700mA 的情況下會降至7.1V。 圖 1 顯示了基于 TPS62051 降壓控制器的電路示意圖。TPS62051 的優(yōu)勢在于增強了LBI(低電池電量指示器)功能,從而實現(xiàn)了精確的、用戶可編程欠壓鎖定 (UVLO) 功能。 如果將AC/DC墻式電源適配器連接到單引腳連接器,那么該引腳上的有效電壓將根據(jù)負載處于7.1V至最大9.5V的范圍之內(nèi)。LBI閾值電壓經(jīng)過設定后,其值為6V。一旦輸入電壓升高至6V 以上,TPS62051將啟動操作,對輸入電壓進行調節(jié),直至降至5V。該5V電壓對TPS65010 控制器的AC引腳40而言是有效的。由于此處的LBO(低電池電量輸出)引腳是集電極開路,因此P通道 MOSFET 即T1為關閉,而0V在TPS65010的USB 引腳 43 處是有效的(圖2)。 由于 TPS62051的LBO引腳最大電壓額定值為6V,因此應通過小信號NPN晶體管對LBO信號進行電平移動 (level shift)。集電極開路的電壓電平通常為5.1V(最大5.4V),這完全在參數(shù)限制的范圍之內(nèi)。 此處唯一的缺點是,在斷電時,USB引腳43短時間內(nèi)會出現(xiàn)電壓下降。 如果將USB線纜連接至單引腳連接器,其電壓為4.5V,最大有效值為 5.5V。由于該電壓大大低于 TPS62051的編程LBI閾值電壓,因此DC/DC轉換器保持關閉。LBO漏極輸出會激活,引腳將處于低阻抗模式。這將啟用P通道即T1,而輸入電壓將直接連接至TPS65010的USB引腳43。 如果采用USB供電,那么AC引腳電壓將保持在較低的水平,因為不會達到6V閾值電壓。在輸入的有效供電電壓與USB引腳的有效電壓之間,電壓為4.5V時延遲為200ms,5.5V時延遲約 140ms。 |
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