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USB 口充電器主要給手機或 PAD 設(shè)備充電，當手機或 PAD 充滿電，拔掉充電線時，USB 口處于空閑狀態(tài)，部分設(shè)備的 USB 口 95%以上時間處于空閑狀態(tài)。對于使用電池供電的 USB 口充電器，我們期望盡可能延長電池待機時間來延長使用時間，這就要求充電器具有以下功能：當手機或其他負載移除后，充電器進入超低功耗待機模式來節(jié)省電量，而當負載接入時，充電器自動喚醒并恢復正常工作給負載供電。本文介紹的四種方案，通過使用常規(guī)器件可以實現(xiàn)當負載移除后，充電器進入超低功耗待機模式（待機電流 uA 級），負載連接后，充電器自動喚醒工作給負載供電。
方案介紹
針對 12V/24V 電池供電，輸出 5V/2.4A 的 USB 口充電器，采用方案一和方案二降低待機功耗。
方案一：使用三極管、穩(wěn)壓管、PMOS 和 XL4301 構(gòu)成的低待機功耗電路。
工作原理：電路如上圖藍色虛線框內(nèi)所示，輸入端接上電池后 Q4 導通，A 點電壓 VA 穩(wěn)定在 6V 左右 ，當 USB 口不帶載時，I1=0，則 Q3 關(guān)斷，即 VB=0，Q1 關(guān)斷實現(xiàn)低待機功耗的功能；
當 USB 口帶載時，I1 給負載供電，Q3 導通，進而 Q1 導通，輸入端電壓給 XL4301 供電，XL4301 給后端負載供電。
優(yōu)點：可以通過添加少量低成本器件，實現(xiàn)自動檢測輸出端負載狀態(tài)，負載移除后，系統(tǒng)待機電流降至 uA 級。
缺點：雖然待機功耗較低，但輸入電壓增加，待機電流成比例增加。
方案二：使用 LDO、三極管、穩(wěn)壓管、PMOS 和 XL4301 構(gòu)成的低待機功耗電路為進一步降低待機功耗，將待機電流控制在 10uA 以內(nèi)，使用固定 5V 輸出的 LDO 替代 R1、R2、Q4、DZ。
工作原理：電路如上圖藍色虛線框內(nèi)所示，輸入端接上電池后 LDO 工作，A 點電壓 VA 穩(wěn)定在 6.2V 左右，當 USB 接口不帶載時，I1=0，則 Q3 關(guān)斷，即 VB=0，Q1 關(guān)斷實現(xiàn)低待機功耗的功能；
當 USB 口帶載時，I1 給負載供電，Q3 導通，進而 Q1 導通，輸入端電壓給 XL4301 供電，XL4301 給后端負載供電。
優(yōu)點：使用超低待機功耗 LDO，可以將待機電流控制在 10uA 以內(nèi)，且待機電流不隨輸入電壓變化而變化。
針對 36V/48V/60V 電池供電，輸出 5V 的 USB 接口，采用方案三和方案四降低待機功耗。
方案三：使用三極管、穩(wěn)壓管、PMOS 和高壓 DC 芯片 XL7046 構(gòu)成的低待機功耗電路
工作原理：電路如上圖藍色虛線框內(nèi)所示，輸入端接上電池后 Q4 導通，A 點電壓 VA 穩(wěn)定在 6V 左右 ，當 USB 接口不帶載時，I1=0，則 Q3 關(guān)斷，即 VB=0，Q1 關(guān)斷實現(xiàn)低待機功耗的功能；
當 USB 口帶載時，I1 給負載供電，Q3 導通，進而 Q1 導通，輸入端電壓給 XL7046 供電，XL7046 給后端負載供電。
優(yōu)點：可以通過添加少量低成本器件，實現(xiàn)自動檢測輸出端負載狀態(tài)，負載移除后，系統(tǒng)待機電流降至 uA 級。
缺點：雖然待機功耗較低，但輸入電壓增加，待機電流成比例增加。
方案四：使用 LDO、三極管、穩(wěn)壓管、PMOS 和高壓 DC 芯片 XL7046 構(gòu)成的低待機功耗電路
為進一步降低待機功耗，將待機電流控制在 10uA 以內(nèi)，使用固定 5V 輸出的 LDO 替代 R1、R2、Q4、DZ。
備注： 1.防止高壓損壞 LDO，在 LDO 輸入端串聯(lián)穩(wěn)壓管； 2.10ΩNTC 電阻用于抑制輸入浪涌電流。
工作原理：電路如上圖藍色虛線框內(nèi)所示，輸入端接上電池后 LDO 工作，A 點電壓 VA 穩(wěn)定在 6.2V 左右，當 USB 接口不帶載時，I1=0，則 Q3 關(guān)斷，即 VB=0，Q1 關(guān)斷實現(xiàn)低待機功耗的功能；
當 USB 口帶載時，I1 給負載供電，Q3 導通，進而 Q1 導通，輸入端電壓給 XL7046 供電，XL7046 給后端負載供電。
優(yōu)點：使用超低待機功耗 LDO，可以將待機電流控制在 10uA 以內(nèi)，且待機電流不隨輸入電壓變化而變化。
審核編輯：黃飛
工商網(wǎng)監(jiān)
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