USB akım çekme sınırlarına uyum için çözüm?

Özet: USB destekli bir Li-ion şarj devresi kuruyorum ve elbette mümkün olan maksimum şarj akımını durumsal olarak çekmek istiyorum - fakat mevcut çizimdeki USB spesifikasyonlarını ihlal etmediğimden emin olmak istiyorum. USB koşullarından birini / ikisini tek tek karşılayabilsem de, hepsini tatmin etmenin akıllıca bir yolunu düşünme konusunda biraz sorun yaşıyorum. İşte neler oluyor ...

Özel durumumla ilgili dört USB spec kuralı (Akım çekme maksimumları ve üçü Akım akım sınırlaması ile ilgili) aşağıdaki gibidir: (Not: Bu şemada farklı zaman aşamaları gösteriyorum :)

İyi haber şu ki ...

Bir FTDI USB-UART IC, FT232R ( veri sayfası ) kullanıyorum, numaralandırmayı önemsiyor ve aynı zamanda ne zamanki akımın ne zaman çizileceğini belirlemek için yararlı olacak Numaralandırma durumunu ve Askıya Al durumunu gösteren çıktılara da sahibim .

Ayrıca yararlıdır, ChargeEnable pimine sahip bir Li-ion şarj cihazı IC, MCP73871 ( veri sayfası ) kullanıyorum, ayrıca Şarj akımı limitlerini ayarlamaya izin veren Prog2 pimi ve Prog1 pimi kullanıyorum.

Bu yararlı pinlerin her iki yukarıdaki IC için de işlevleri, aşağıdaki (kaba) denenmiş düzenimde özetlenmiştir. Belli bağlantılardaki soru işaretlerinde belirtildiği gibi henüz tamamlanmamıştır:

Benim düzen

Güncel çizim özellikleri

Son olarak, burada iki IC için durumsal akım çekme özellikleri. Tabii ki, bu akım çekimlerinin ayrıca USB beslemesindeki 0,5 / 100/500 mA akım çekme sınırlarına dahil edilmesi gerekir:

SORU: tatmin edecek şekilde bir çözüm benim düzenini ayarlamak gibi görünüyor tüm dört kuralları / kerede koşulları, ama bunu göremiyorum; Herhangi bir fikir?

Daha önce düzenimde görebileceğiniz gibi, yumuşak başlangıç ​​problemi için bağlantısız bir devre kurdum (MOSFET'te RC kombinasyonu); ve PROG1 pimi üzerinde sınırlama direnci var, bu da belki 500mA - 100mA - 0.5mA probleminin kısmen çözülmesi için bir bölücünün bir parçası olarak kullanılabilir (kısmen bu uygulama notundaki FTDI stratejisine dayanarak ). Ama ulaşabildiğim kadarıyla.

"MCP73871 aygıtı, özellikle USB spesifikasyonunun yönettiği geçerli sınırlara uyuyor." -MCP73871

Hiçbir şeyi sınırlamanıza gerek yok. MOSFET çözümünüz, yalnızca kapasitif bir yük nedeniyle ani akım sınırını sınırlamak için faydalı olacaktır, ancak VDD pininiz kapasitif değildir ve bir kez devreye alındığında bu devre limiti olmaz. Tek yapmanız gereken, farklı direnç değerlerini değiştirmek için #PWREN ve #SLEEP öğelerinin nasıl kullanılacağını bulmak. MCP73871 gerisini yapar.

1. "Bekleme" işlemiyle ilgilenmek için #SLEEP tuşunu #CE #
2. #PWREN ve # PROG2 arasına bir invertör ekleyin, ancak değişken girişin invertör çıkışını DÜŞÜK olarak varsayılanlara getirdiğinden emin olun.
3. # PROG1'e bir 2.2k açılır pencere yerleştirin

Not: R1'iniz olduğundan emin olun, çünkü #PWREN yüksek sürecektir ve akımı NPN ile sınırlamanız gerekir.

Belki bir sıfırlama denetleyicisi burada yararlı olacaktır; çıkış için çıkışını RC ağına bağlayın. Sonra SLEEP'i alın, ters çevirin ve sıfırlama sinyaliyle birlikte alın ve CE'ye besleyin. PWREN için, yaklaşık 1.5V veya daha yüksek bir voltaj bölücü oluşturun. 1V'ye karşı ters bir karşılaştırıcı ile yerleştirin ve PROG2'ye besleyin.