汽車端口完整電源解決方案

隨著USB端口在新車中的普及，為這些端口提供電源變得更加重要和繁瑣。他們龐大的數(shù)量和不同的位置需要一個(gè)穩(wěn)健、簡(jiǎn)單和低成本的解決方案，從而為原始設(shè)備制造商（OEM）提供最快的設(shè)計(jì)時(shí)間，并為最終用戶提供最大的功能性。

由于在主汽車電池運(yùn)行的降壓轉(zhuǎn)換器通常為USB端口供電，轉(zhuǎn)換器必須容許或防止汽車電池不可避免的電壓偏移或尖峰。只有更高額定值的降壓轉(zhuǎn)換器才能承受更高的電池電壓，并在電池電壓尖峰期間繼續(xù)工作。

因?yàn)榇蠖鄶?shù)USB端口只為便攜式設(shè)備電池充電，乘客通常容忍短暫的電源中斷傳輸。因此，您可以使用過(guò)壓保護(hù)電路而非設(shè)計(jì)降壓轉(zhuǎn)換器，保護(hù)降壓轉(zhuǎn)換器免受較高電池電壓的短暫影響，以承受過(guò)壓。只要電池電壓過(guò)高，過(guò)壓保護(hù)電路就會(huì)將降壓轉(zhuǎn)換器與電池?cái)嚅_(kāi)。如果需要在輸入端上存在過(guò)電壓，則必須使用具有諸如TPS62130A-Q1降壓轉(zhuǎn)換器的低額定電壓設(shè)備的電路類型。該汽車設(shè)備可接受高達(dá)17V的電流，并提供3A電流。通過(guò)同步整流，可獲得高效率；其3mm-3mm的封裝對(duì)于其功率級(jí)的轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō)很小。

除了容許或防止更高的電池電壓之外，許多USB端口還需要能夠在USB端口調(diào)節(jié)5V，以滿足USB規(guī)范，甚至在負(fù)載電流的變化和車輛中的布線的相應(yīng)可變電壓降之間也是如此。這種電纜壓降補(bǔ)償對(duì)于在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）中裝有降壓轉(zhuǎn)換器的那些USB端口，及不靠近整個(gè)車輛的實(shí)際USB端口尤為重要。將降壓轉(zhuǎn)換器置于ECU中的明顯優(yōu)點(diǎn)是單個(gè)印刷電路板（PCB）包含所有電子器件，而非在每個(gè)USB端口裝設(shè)多個(gè)單獨(dú)的PCB - 這可節(jié)約成本。缺點(diǎn)是對(duì)于每個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器需要電纜壓降補(bǔ)償。

為了克服這一缺點(diǎn)，TPS2549-Q1 USB端口充電控制器包含三個(gè)有用功能：限流電路、保護(hù)端口免受過(guò)流條件、USB設(shè)備和USB主機(jī)之間的通信協(xié)商，以及允許實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易電纜壓降補(bǔ)償。該引腳可輕松與任何降壓轉(zhuǎn)換器連接，以在USB端口的電流汲取變化時(shí)調(diào)整其輸出電壓。

TI Designs充電控制器和電纜補(bǔ)償?shù)钠嘦SB充電端口電源參考設(shè)計(jì)演示USB端口的所有必需功能——過(guò)壓保護(hù)、降壓轉(zhuǎn)換器和帶有電纜壓降補(bǔ)償支持的USB充電控制器。圖1所示為解決方案，小而簡(jiǎn)單。

圖1：PMP9765演示了一個(gè)帶過(guò)壓保護(hù)和電纜壓降補(bǔ)償?shù)耐暾鸘SB端口電源解決方案

一個(gè)小而經(jīng)測(cè)試的解決方案為您提供所有必需方案以在汽車中實(shí)現(xiàn)一個(gè)全功能USB端口。輸入過(guò)壓保護(hù)可確保電子元件安全，而USB端口控制器則可實(shí)現(xiàn)端口的全部功能。

審核編輯：郭婷