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从USB端口为便携式设备提供+5V和+3.3V电源

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描述

图1所示电路采用通用串行总线(USB)端口供电,能够产生+5V和+3.3V电源,为数码相机、MP3播放器及PDA等便携式设备供电。端口能够在电源为Li+电池充电时,维持正常的通信。IC2将电池电压(VBATT)升压至5V,IC3将5V输出降压至3.3V。


图1. 在通过USB端口提供电源时,本电路能够为便携式设备产生+5V和+3.3V电源。

IC1 (Li+电池充电器)采用USB端口电源给电池充电。将SELI端拉低,设定100mA的充电电流,适用于低功率USB端口;而将SELI端置高,设定500mA的充电电流,适合于高功率的USB端口。类似地,将SELV置高或置低,则芯片被配置为充电4.2V或4.1V的Li+电池。为了保护电池,IC1的最终充电电压达到了0.5%的精度。/CHG端允许芯片在充电期间点亮LED。

IC2是一款升压型DC-DC转换器,将VBATT升至5V,并且能够输出450mA的电流。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,这种“真正”的关断功能将电池电流限制在低于2µA)。低电池电压门限由VBATT和GND之间的外部电阻分压器(连接至LBI端)来设定。将低电池电压输出(LBO)连接至关断(SHDN)引脚,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,500mΩ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。

通过在低电池检测电路引入滞回,LBO端的n沟道FET将消除这种振荡。所示电路的低电池门限电压设置为2.9V。当VBATT降低至2.9V以下时,LBO打开,将SHDN拉高,闭合FET。在FET闭合的情况下,1.3MΩ和249kΩ组成并联关系,将电池导通电压门限提升至3.3V,从而消除了振荡。


最后,降压型转换器(IC3)将5V降为3.3V,能够向负载输出高达250mA的电流,效率超过90%。

类似的文章发表于2001年12月20日的EDN杂志。

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设计,建造,测试

图中的电路板已完全组装并经过测试。不可出售。

 

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