USB转I2C接口
借助 USB Type-C 连接器,用户可以通过同一连接器为笔记本电脑充电并连接到显示器、音箱、存储设备或耳机。利用 USB 功率传输(PD),之前分离的许多功能现在都可以集成到同一连接器上。USB PD 协议允许为发送设备或接收设备提供 *** 的电流。

对于某些应用,5 A的电流可能是不足够的,因此需要定制。德州仪器(TI)可在双电源模式下配置USB PD控制器。该模式下,两个USB Type-C电源路径可并联运行,在与标准USB PD电源相同电压条件下,(5 V、9 V、15 V和20V)提供多达10 A的电流能力。这种自定义行为在电源设计和PD控制器的配置中都需要特别考虑。
硬件设计
在设计大电流系统时,需要考虑热性能和效率这两个具体的设计要素。我们来讨论一下电源转换器的设计,市场上大多数笔记本电脑的充电电压为 20V,标准笔记本电脑充电器中 AC/DC 转换器的直流输出电压为 19.5V至 20V。对于在 USB PD 协议中定义的 20 V USB PD,19.5 V 电压是在允许的 5%误差内的。如果降压控制器在外部场效应晶体管(FET)上支持 100%占空比,则允许仅采用降压电源架构的设计。还可以与降压转换器并联,增加一个旁路路径,这将输入电压直接传递至降压转换器输出,无需通过电感。这种方法可具备出色的热性能,但需要添加两个额外的 FET。

DC/DC降压设计
对于这个具体的设计示例,使用 TI 的 LM3489 磁 滞 p 沟道 FET(PFET)控制器。该集成电路(IC)允许外部 PFET 上 100%的占空比,可直接从 AC/DC 转换器通过外部 19.5 V。市场上大多数 USB PD 控制器都具有通用输入/输出(GPIO),用于控制外部稳压器输出电压。PD 控制器可以通过调节降压的反馈网络来调整 LM3489 DC/DC 降压转换器的输出电压。