USB电池充电规范1.2版概述及适配器仿真器的重要性

某种状态切换至另一种状态会造成下行USB设备故障。所以，往往包括总线复位或限流开关，以应对配置变化。例如，除支持SDP直通、CDP直通、DCP、Apple 2.1A及Samsung 2A模式外，MAX14640–MAXA14644器件触发总线复位，以确保下行设备检测到主机的任何变化。器件也具有自动限流开关控制输出，当主机收发器通过I2C重新配置适配器或进入待机状态时对便携式设备复位。

　　充电器和以上所述的主机适配器设计用于配合分立电源工作，包括墙上适配器或计算机的电源。除家中或计算机附近外，第三个最常见为USB设备充电的场所是车上。汽车中最常见的辅助电源插座提供12V直流，特殊情况下有24V直流。然而，不同工作环境下，该电压波动范围很大。鉴于电池电压随温度变化，提供的实际电压可能低至9V或高达28V；可能存在高达40V的暂态浪涌。有些USB端口应用，例如车载充电器和导航系统，要求汽车级USB充电器/主机适配器仿真器，以及可靠的直流/直流转换器，以产生USB电源所必需的5V电压。

　　使用适配器仿真器具有一项附加优势：使USB收发器避免潜在ESD损害、USB线短路或电池短路。DC/DC转换器需要保证在较宽输入电压范围内正确工作。保护汽车电池的能力是一项关键特性，所以设计良好的转换器应包括可调节限流电路。此外，车载充电系统需要检测输出电流并将诊断数据送至控制单元，这就需要电流检测放大器。MAX16984是同类产品中的代表，在单片IC中集成了DC/DC转换器、主机适配器仿真器电路、ESD保护和电流检测放大器。MAX16984设计工作在4.5V至28V输入，具有高达42V的抛负载瞬态保护。器件内置电阻反馈网络（监测VBUS电压）和高边电流检测电流放大器（监测流入所连USB设备的电流）。当然，器件具有USB BC1.2兼容电路，支持高速（480Mbps） USB数据，并且可仿真Apple 1A/2.1A充电器。

　　图4. 采用MAX16984的高度集成DC/DC降压转换器，具有USB主机充电器适配器电路。

　　总结

　　USB BC1.2标准颁布于2010年，可直接为关闭的便携式设备电池充电。规范也增加了对耗尽电池或弱电池的支持。规范定义了三种明确的USB端口类型，本文对每种类型进行了介绍。遵循USB BC1.2标准，USB端口现在能够与USB供电便携设备协商其供电能力。现在可对各种便携式设备安全充电。最后，USB适配器仿真器的开发为USB端口的设计增加了卓越的可配置性。

　　对于专用于充电的USB端口，新充电器适配器仿真器增加了兼容可插入设备的数量。动态应用中，例如对计算机内置USB端口的不同要求，主机适配器仿真器提供了简化的设计。在恶劣的汽车环境下，集成DC/DC转换器和适配器仿真器可管理波动的电压、削减成本以及节省空间。
——本文选自电子发烧友网3月《电源技术特刊》"透视新设计"栏目，转载请注明出处，违者必究！