所示的架构可用于输出所有四个标准USB PD电压(5V、9V、15V和20 V)。选择R1和R2时,默认输出电压为5V。USB PD控制器协议更高的电源电压时,它会切换GPIO信号,打开反馈网络中的n沟道FET(NFET),调节输出电压。启用Q1时,反馈网络会进行调整,使R2和R3与分压器顶部的R1并联。选择R3、R2时,R3与分压器顶部的R1并联会产生9 V输出。
启用Q2时,反馈网络会进行调整,使R2和R4与分压器顶部的R1并联。选择R4时,R2和R4与分压器顶部的R1的并联电阻产生15 V输出。***后,启用Q1和Q2时,R2、R3和R4均与分压器顶部的R1并联。选择电阻值,产生20 V输出。
设计输出大于 5 A 的系统时,旁路通路可以直接将AC/DC 输出电压传递给系统中的 VBUS FET。使用通过GPIO 控制的 PFET 旁路通路是一种实现此目的的简单方法。
对于此应用,使用具有低RDS(on)且相对较大的PFET,通过外部旁路通路将损耗降至更低。
这种电源架构使LM3489能根据所连接的设备产生所有标准USB PD的电压。一旦交替模式(Alternate Mode)启动协商高功率模式,,USB PD控制器就可以切换GPIO,使外部旁路通路能够直接将AC/DC输出电压传递给VBUSFET。这样USB PD电源系统便能够保持兼容,同时使高功率模式下的损耗更小。
图 2 重点说明了电源架构-包括由背对背 PFET 组成的旁路路径。当路径禁用时,VOUT 侧PFET 的体二极管会阻止 AC/DC 电源电压泄漏到 LM3489 的输出。协议并进入交替模式,会启用外部 PFET 路径。切换启动引脚,并使用这种相同的 GPIO 信号来同时禁用 LM3489 DC/DC,可以在启用外部 PFET 路径时使 DC/DC 不会以 20 V 反向馈电。