USB3.0外设电源设计技术
[09-13 16:56:29] 来源:http://www.88dzw.com 接口定义 阅读:8743次
文章摘要:图2 双电压输出电源应用电路实例图1就是一种SEPIC实用电路,其输入、输出电压均为5V,开关频率约300kHz,电源变换效率接近90%。其中,UCC39421是一种多用途高效PWM控制器,开关频率可由其“定时电阻(RT)”引脚的外接电阻调整,输出电压则取决于“反馈(FB)”端的电压采样分压器,外接N沟道与P沟道MOSFET分别用作功率开关与同步整流。特别值得注意的是,图中的储能电感分成对称的两半,输入端的能量经由跨接于两个电感之间的电容器向输出端转移,这是SEPIC电路的主要特征。图2是一种设计颇为紧凑的双电压输出电路,工作频率750kHz,变换效率可达95%。其中, 3.3V主电源由降压型
USB3.0外设电源设计技术,标签:接口技术,微机原理与接口技术,http://www.88dzw.com图2 双电压输出电源
应用电路实例
图1就是一种SEPIC实用电路,其输入、输出电压均为5V,开关频率约300kHz,电源变换效率接近90%。其中,UCC39421是一种多用途高效PWM控制器,开关频率可由其“定时电阻(RT)”引脚的外接电阻调整,输出电压则取决于“反馈(FB)”端的电压采样分压器,外接N沟道与P沟道MOSFET分别用作功率开关与同步整流。特别值得注意的是,图中的储能电感分成对称的两半,输入端的能量经由跨接于两个电感之间的电容器向输出端转移,这是SEPIC电路的主要特征。
图2是一种设计颇为紧凑的双电压输出电路,工作频率750kHz,变换效率可达95%。其中, 3.3V主电源由降压型单片同步开关电源TPS62000构成;该器件具有软启动功能,能够有效抑制输入浪涌电流与输出电压过冲,最大输出电流600mA。TPS62000的输出端“L”为低电平时,外接P沟道场效应管Q1随之导通而令储能电感L1副绕组的感应电压向输出电容C1充电,C1之端电压同3.3V主输出叠加即为辅助输出电压,其数值取决于L1主、副绕组的匝数比;辅助输出若为5V,匝数比可取2:1。
不少便携式USB设备脱离主机后改由内部电池组通过直流变换器继续供电,故而需要配备一个小型UPS电源,图3便是一种由单片开关电源MAX1703构成的实用电路。该集成器件采用同步整流PWM升压型电路结构;可以单节镍镉/镍氢电池供电,最低输入电压0.7V,输出电压可调范围为2.5~5.5V,最大输出电流1.5A,电源变换效率可达95%。图3中,MAX1703开关电源“POUT”端的输出电压设定为3.4V,而由P沟道场效应管Q1与片内备用放大器构成的线性稳压器输出电压为3.3V,故而USB外设由电池组供电时Q1的功率损耗几乎可以忽略。外部设备与USB口接通时,二极管D1为正向偏置而使开关电源处于“空闲”状态;也就是只要Q1的源极电压高于3.4V,外部设备便始终由USB口供电。与此同时,USB口还通过PNP晶体管Q2等组成的恒流源向电池组充电,调整电阻R1的阻值可以设定充电电流,使之符合十小时充电制的要求。一旦外部设备脱离USB口,开关电源便会立即退出“空闲”状态而由内部电池组继续供电。
图3 小型UPS电源
结语
综上所述,尚能充分顾及USB技术规范的制约,掌握各类电路结构的特性,熟悉一些典型器件的用法,那么,就可设计出合理的USB外设电源。
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