集成调整器和电源开关的双输入充电器简化系统设计
范,设置PEN2和USUS可选择三种电流限流:低功耗USB模式下的100mA,高功耗模式下的500mA;或在USB挂起模式和无配置OTG模式下选择挂起模式将USB电流降低到0.11mA。
根据USB2.0规范,每个USB设备初始化时需配置为低功耗模式。在USB自举后,在USB host的控制下,USB设备可从低功率模式切换为高功率模式。MAX8671X并不执行自举动作,而是在系统之间通信后由USB主控通过PEN1、PEN2和USUS管脚发送命令给MAX8671X。当系统负载输入电流超过电流限制后,SYS管脚电压比电池电压低82mV,超过的电流需求由电池供给。
当结温超过+100℃后,每升高1℃,电流限制降低5%。ISYS供电优先级高于电池充电的优先级,所以电流限制降低时首先会降低充电的电流。如果在限流的情况下结温仍然会达到+120℃,则不再从USB口供电,而是全部由电池供电;此时SYS口电压会比BAT电压低82mV。需要说明的是,此片上温度限流电路和THM管脚输入是没有关系的,并且工作也是独立的。USB管脚不使用时可接地或悬空。当DC和USB都供电时,DC输入具有高优先级,即先从DC口供电。
MAX8671智能供电选择模块可以在两个外部供电输入、电池和系统负载实现无缝切换,如图3所示。
该切换时有如下操作。
1.当两个外部电源和电池都存在时,如果系统负载所需的电流低于输入电流的限制,剩余的输入功率用于电池充电;如果系统负载超过输入电流的限制,则由电池补充不足的电流。
2.如果仅有电池而无外部电源,则系统由电池供电。
3.如果仅有外部电源而无电池,则系统由外部电源供电。
在某些情况下,外部适配器或USB口没有足够的电流来满足系统的峰值电流需求。在此情况下,不足的电流也由电池供给。如果DC或USB供电管脚都没有电源时,SYS管脚端负载通过集成的MOSFET低导通电阻通道由电池供电。一旦检测到外部电源时,此开关自动变为电池充电开关。
系统负载超过输入电流限制时,SYS-BAT之间的开关会打开以便从电池补充不足的电流。如果系统负载持续过流,即使检测到外部电源也不会对电池进行充电。一般情况下这并不是所希望发生的,因为重负载通常可能是发生短路了。当外部电源和电池都存在时,仅在峰值电流出现的情况下使用电池供电,其它情况下电池都是处于充电状态。
温控限流电路会降低充电电流和外部供电电流以防止MAX8671X过热。DC输入端最大限流为1A,DC和USB输入端均支持100mA、500mA和USB挂起模式。充电电流可调整到1A以适应不同容量的电池充电。
充电时,MAX8671X通过SYS向系统供电并且通过五个片上的电源调整器提供多种输出电压。充电电流也可以从SYS管脚输入电池,所以输入电流限制控制了SYS管脚的总电流,该电流是系统负载电流和电池充电电流总和。SYS可以从DC输入管脚供电也可以从USB输入脚供电。当DC和USB管脚都连接电源时,DC管脚电源优先供电。MAX8671X可以由USB或AC适配器独立供电,也可以由单一输入供电。PEN1和PEN2逻辑输入可对两输入电源或单一输入电源进行限流操作。
三个开关电源(REG1,2,3)可分别提供425mA电流;高达2MHz的工作频率可使外部电感较小,使用外部电阻调制输出电压。两个LDO(REG4和REG5)可分别提供150mA供电电流。REG5主要用于系统USB收发器电路供电并且仅在USB输入电源有效时才有效。REG4在没有DC和USB电源输入的情况下可以从电池供电。
MAX8671X的TQFN封装占用空间小、散热能力强,非常适用于便携产品。该器件可用于扩展的温度范围(-40℃~+85℃),满足更多的工业应用。
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