集成USB-C降压充电器简化和缩小设计

似乎不是很久以前，当行业分析师对 USB-C（以前称为 USB Type-C）的变革性质充满诗意时，即使采用率一直在下降。如今，大多数笔记本电脑、手机和 PC 都配备了这种小型多功能连接器，用于多向数据和电力传输。

越来越多的紧凑型、锂离子电池供电的电子产品（例如可穿戴设备、耳机、楼宇自动化系统和医疗设备）正在登上 USB-C 列车。事实上，锂离子 （Li-ion） 电池在各种消费类设备中的使用越来越多，这有助于 USB-C 的采用，因为每个锂离子电池供电的设备都需要电源转换。根据 ID TechEx 的数据，虽然上述较大的电子设备正在引领潮流，但预计到 2020 年，较小的便携式设备将为 USB-C 每年 8.5% 的采用率做出贡献。迟早有一天，USB-C 将成为充电和通信的标准，取代曾经纠结的不同电缆以支持充电、内容流和数据传输。

与设计传统 USB 变体所涉及的工作相比，为 USB-C 设计充电电路是一项独特的技能。首先，您需要确保充电器和端口控制器可以相互通信。现在的充电器没有内置 USB-C 端口控制功能，因此当插入 USB-C 充电源时，充电不会自动开始——不适合良好的用户体验。通常需要进行复杂的主机端软件开发，以确保在充电器和控制器之间检测、读取和处理模拟和数字信号。您还需要确保您的设计能够处理各种功率，因为​​这是 USB-C 相对于其前身的主要优势之一。此处以及主机应用处理器或微控制器都需要进行软件开发，以根据端口控制器 IC 检测到的电源能力正确管理充电器输入电流限制。（设置充电器的输入电流限制允许充电器以电源的全部容量为电池充电，从而加快充电速度。）此外，与传统 USB 不同，在 Type-C 中，VBUS是 0V 的冷插座。为了使源在 V BUS上提供 5V ，USB Type-C 端口控制器必须建立端到端端口检测。虽然 USB-C 连接器比传统连接器小得多，但使用它们的电池供电消费设备的尺寸也在缩小（部分原因是 USB-C 意味着设备上所需的端口更少）。但随着终端设备越来越小，USB-C 充电系统也必须效仿。

集成 USB-C 降压充电器简化和缩小设计

创建更小的充电系统设计可以提供差异化​​优势，同时可以生成支持向后兼容传统适配器的更灵活的解决方案。Maxim 推出了一款 USB-C 降压充电器，无需单独的端口控制器 IC，简化了主机软件开发，并降低了物料清单 （BOM） 成本。MAX77860 _是一款 USB-C 3A 开关模式充电器，集成了 USB-C 端口控制器和适用于 15W 应用的充电器 IC。作为市场上首款具有集成 CC 检测功能的集成 USB-C 降压充电器，该 IC 提供了一种简化且更灵活的 USB-C 充电系统设计，其解决方案尺寸比最接近的竞争对手小 30%。该器件包括配置通道 （CC） 引脚检测功能，因此您无需在此设计中支持端到端 USB 端口连接检测（USB-C 源在 V BUS上提供电源所必需的） ）。无需主机干预即可自动开始充电。该器件采用 3.9mm x 4.0mm 封装，由于其高开关频率 （2MHz/4MHz），还使用了相对较小的电感器和电容器。

MAX77860 中的高效降压可减少散热。该设备还支持与旧式适配器的向后兼容性。集成的 6 通道模数转换器 （ADC） 可提供准确的电压和电流测量，同时释放微控制器中的资源。设备上的端口控制器提供插头检测、电缆方向检测、电源和数据角色检测以及 V BUS电流能力发现。5.1V/1.5A 反向升压 OTG 在 USB On-The-Go （OTG） 模式下为辅助设备供电。

总结

USB-C 连接器具有更高的速度、多功能性和小尺寸，可提供充电、显示和供电解决方案，以满足消费者对其电子产品的期望。但是，如果您习惯于针对传统 USB 标准进行设计，那么针对 USB-C 进行设计确实会带来一些独特的挑战。高度集成的 MAX77860 等解决方案有助于简化设计流程，同时减小整体解决方案尺寸。

审核编辑：郭婷