为便携式设备可靠供电开发拓宽USB功能

0mA的电流;

(3)自带电源USB集线器功能，从电源(而不是上行总线)获得功率。它被允许从上行总线吸收高达100mA电流，但并不是必要的。

USB外设的插座分两种，都比PC机和普通USB主机的插座小。“B系列”和更小的“Mini—B系列”插座如图1所示，B系列由引脚1(+5V)和引脚4(GND)供电，Mini-B系列由引脚1(+5V)和引脚5(GND)供电。

又因所开发的USB电源为电池充电的功能可能很复杂，也可能很简单，这取决于与USB接口相连设备的要求。影响设计的因素不仅包括通常的成本、尺寸、重量等.还有以下重要因素:当电池已耗尽的负载设备插入USB端口时，要求多快开始全功能运行;允许电池充电的时间;在USB功率限制范围内的功率分配;是否需要一个交流适配器充电。这些问题和相应要解决的方案将会在讨论USB的功率问题后进行研究.为此,在技术支持中还应对USB功率问题应进一步说明

2.3关于USB功率

所有USB接口的主机，如PC机和笔记本电脑，每个USB插孔都能支持最少500mA电流输出或驱动5个“单位负载”。在USB术语中，“一个单位负载”是100mA。自带电源USB集线器也能驱动5个单位负载。总线驱动USB集线器只能保证驱动一个单位负载。按照USB规范，由USB接口的主机或自带电源USB集线器提供的，电缆外设端的最小可用电压为4.5V，而由总线驱动USB集线器提供的最小电压为4.35V。用这些电压对典型电池电压要求为4.2V的Li+电池充电时，只有很小的裕度，从而使得充电器的压降变得极为重要。

应该说所有接人USB端口的设备启动时消耗电流都不能超过100mA。与主机进行通信后,设备才能决定是否可以用足500mA电流。

USB外设的插座分两种，都比PC机和普通USB主机的插座小。“B系列”和更小的“Mini—B系列”插座如图1所示，B系列由引脚1(+5V)和引脚4(GND)供电，Mini-B系列由引脚1(+5V)和引脚5(GND)供电。

一旦与主机连接，所有与USB接口相连的设备都必须首先让主机识别自己。这一动作被称为枚举。在识别过程中，主机决定接受或拒绝USB设备的功率要求，如果接受，可以将设备的电流从最大100mA增加到最大500mA。

3、从USB端口提供3.3V和5V电源

由于USB端口是当今新型热扦拔式接口，除了丰富的接口功能外, 还能提供二种电源,其一、由低功率USB端口提供的电源为4.4V-5.25V、电流为100MA,.其二、由高功率USB端口提供的电源力4.75V至5.25V 、电流为500MA,而便携式设备均采用USB端口作为接口,所以应用USB端口和芯片结合从而可产生3.3V和5V电源.以满足便携式设备中DSP芯片的需要,为此对设计方案作一下介绍.

(1)通用串行总线(USB)端口除了通信通道D+与D-(见图2左面USB端口所示引脚)外,还能够提供电源。当便携式设备(如数码相机、 MP3播放器和PDA等)用电池供电并连接至USB口进行通信时，就可以采用USB电源对Li+电池充电。

图2所示,就是利用了USB电源，产生3.3V和5V电源的电路图，并为Li+电池充电.其 IC1芯片 MAX1811为Li+电池的充电器.采用USB端口电源给电池充电时, 对于低功率USB端口,应将IC1芯片的SETI端拉低，其充电电流设定为100mA;对于高功率的USB端口,应将IC1芯片的SETI置高, 充电电流应设定为500MA.类似，将SELV置高或置低，则IC1芯片被配置为Li+电池充电至4.2V或4.1V，IC1的最终充电电达到了0.5%精度。CHG端允许芯片在充电期间点亮LED.

(2)图3所示, IC2是一款升压型DC-DC转换器，IC2芯片 MAX1797可将电池电压Vbatt升压至5V(Vout).并且Vout能够向负载输出的450MA电流。

其低电池检测电路和真正的关断能力将保护Li+电池不被过放电。通过断开电池和输出来实现，这种“真正”的关断功能将电池降低至2uA。低电池电压门限(LB1引脚电平)由Vbatt和GND之间的外部电阻分压器R3与R4(分压器的中点连接至LBI引脚)来设定。将低电池电压输出引脚LBO 连接至关断引脚SHDN。则在低电池电压条件下，导致IC2与负载断开。

当低电池检测电路将路能低电压电池与负载断开时，Li+电池的内阻将使IC2容易形成振荡。这是因为当电池内阻引起的压降消失后，电池电压将增加，使IC2再次打开,例如0.5Ω内阻的Li+电池在源出500MA的电流时，在其内阻上将产生250MV的压降。当IC2电路断开负载时，电池电流将降为0，电池电压会升高250MV。为此，通过低电池在检测电路引入滞回，LBO端的N沟道FETMOS管将消除这种振荡。

图3电路的低电池门限电压设置为2.9V。当Vbatt降至2.9V以下时，LBO打开(电平提高)，将SHDN拉高，FETMOS管导通，在FETMOS管导通的情况下，电阻R5(1.3MΩ)和R4(249K&Ome