详解USB-C应用新架构

2017-10-30 15:26

例如，可以采用具有不同额定功率的两个USB－C输入来实现大功率电池充电，这意味着，电池充电功率高于单个USB－C输入功率。图1说明了这是如何实现的：在电压回路中放置一个ISL95338（设定为较高额定功率的USB－C）为ISL95521A输入提供恒定电压（V0），另外在电流回路中放置一个ISL95338（设定为较低额定功率的USB－C），自动为ISL95521A提供最大功率。换言之，无需增加额外的电路或逻辑来决定两个并联的ISL95338降压－升压稳压器的不同额定功率。

可以基于不同的额定功率自动选择ISL95338内部的控制回路，来充分利用输入电源。针对OTG功能，电池电源可通过二极管提供，用ISL95338将功率传输至USB－C输出。从而不再需要5V降压和OTG门，如图2所示。此外，通过在两个ISL95338、ISL95521A和PD控制器之间使用SMBus通信，OTG电压可以调节，而不是使用固定值。图3显示了一种大功率快速充电应用，其中，新的Intersil电池充电架构可以进行扩展，可以将4个ISL95338与一个ISL95521A或ISL9238电池充电器并联。每个USB－C端口都可以作为汇（sink）或源（source）独立运行。该架构还可以将传统适配器作为电源结合到系统中，而不提高物料成本。

图3．实现4个USB－C端口的Intersil电池充电器架构－ 4个降压－升压稳压器＋1个降压充电器

USB－Type－C 1：USB－C端口1

Normal adaptor：普通适配器

2 ＆ 3－cell Li－ion：2或3节锂离子电池

可编程电源解决方案

在传统的USB－A和USB－B应用中，输入电压是固定值，这给USB－C应用带来了新的挑战，因为USB－C端口还可以接受可变输入电压。解决办法是可编程电源（PPS）功能，这种功能允许电源的输出电压和电流以20mV／50mA步进编程和调节，以优化电源通路。如图4所示，ISL95338降压－升压稳压器非常适合用于实现PPS，因为该稳压器可以利用USB－PD控制器的SMBus通信，输出可调的双向电压。

图4．新型Intersil PPS架构

USB－PD Controller：USB－PD控制器

Buck－Boost VR：降压－升压稳压器

USB－C Port：USB－C端口

结论

将ISL95338用在多端口USB－C电池充电系统中，可实现一种新的、易于使用的充电架构。与现有的充电架构相比，Intersil的新架构能够以低很多的成本实现，而且提供更高的性能、更快速的充电和更长的电池寿命。此外，所有USB－C端口要求都能完全满足，包括能实现PPS，这是未来应用需要增加的关键USB功能之一。

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