探索DC937A演示電路：LTC4085 USB電源解決方案快速上手

在電子設(shè)備的電源管理領(lǐng)域，高效、緊湊且功能強大的解決方案一直是工程師們追求的目標。今天，我們將深入探討DC937A演示電路，它基于LTC4085芯片，為USB供電設(shè)備提供了一套完整的電源控制方案。

文件下載：DC937A.pdf

一、DC937A電路概述

DC937A演示電路是一款專為USB供電設(shè)備設(shè)計的完整電源控制器。它以LTC4085芯片為核心，具備多種強大功能。首先，它擁有一個適用于鋰離子電池的700mA恒流/恒壓（CC/CV）定時器終止溫度合格充電器。其次，它配備了USB電源管理器，確保設(shè)備符合USB電源規(guī)范，同時還具備電池的電源路徑管理功能。值得一提的是，LTC4085采用中間總線電壓拓撲結(jié)構(gòu)，與充電器饋電拓撲相比，能夠?qū)崿F(xiàn)更快的充電速度和更低的功率損耗。而且，所有這些功能僅需占用不到56平方毫米的PCB面積，這對于追求小型化的電子設(shè)備設(shè)計來說非常有吸引力。此外，該電路板的設(shè)計文件可通過聯(lián)系LTC工廠獲取。

二、性能參數(shù)總結(jié)

這些參數(shù)為我們了解DC937A的性能提供了重要依據(jù)，工程師們可以根據(jù)實際需求進行評估和設(shè)計。

三、工作原理

DC937A作為LTC4085的演示板，負責管理USB供電設(shè)備常見的電源供應。電源可以通過USB電纜或適配器輸入到中間電壓總線。中間電壓總線優(yōu)先由適配器供電，其次是USB，必要時還可以通過理想二極管從電池獲取電力。電池充電器是一種CC/CV定時器終止類型，能夠提供高達1500mA的充電電流。

四、快速啟動步驟

1. USB充電

• 連接設(shè)備：按照圖1所示連接輸入電源、儀表和輸出負載。
• 設(shè)置跳線：將USB ON/OFF跳線（JP1）置于ON位置，將USB電流跳線（JP2）置于500mA位置。
• 啟動充電：將電池模擬器電壓設(shè)置為零，緩慢升高USB輸入電壓。當電源電壓超過3.8V時，充電器應啟動，充電LED D2將亮起。此時電池處于涓流充電模式，電池電流（(I_{BAT})）約為70mA。
• 增加電池電壓：將電池電壓增加到約2.9V，電池充電電流（(I{BAT})）將增加到475mA，同時要注意USB輸入電流（(I{USE})）不超過USB規(guī)范的500mA。
• 增加負載：增加系統(tǒng)負載輸出（(I_{out})），可以觀察到隨著輸出負載的增加，充電電流會減小，而USB電流仍保持在500mA的限制范圍內(nèi)。
• 切換電流模式：將USB電流跳線置于100mA位置，可以看到USB輸入電流下降以符合USB輸入電流規(guī)范。同時，隨著外部負載的增加，電池會開始向系統(tǒng)負載輸出放電，這體現(xiàn)了LTC4085的理想二極管功能。
• 進入暫停模式：將USB ON/OFF跳線（JP1）置于OFF位置，USB電流將降至300uA以下，以符合USB暫停模式電流要求。

2. 適配器充電

• 啟動適配器：逐步升高壁式適配器電壓。當壁式適配器電壓超過4.3V時，LTC4085將停止從USB吸取電流，并切換到壁式適配器供電。此時，交流存在LED（D1，紅色）和充電LED（D2，綠色）都會亮起。
• 觀察充電電流：可以注意到電池的充電電流增加到700mA。
• 恒壓充電階段：將電池電壓增加到4.2V，充電電流將降至0，這體現(xiàn)了充電特性的恒壓部分。同時，充電LED（D2）熄滅。

3. 電池供電操作

將USB輸入電壓和適配器輸入電壓都設(shè)置為零，此時電池將為系統(tǒng)負載輸出的負載供電，再次體現(xiàn)了LTC4085的理想二極管功能，同時可以觀察到電池正在放電。

五、其他特性

• 自適應充電功能：充電定時器電容C3的頻率會隨著充電電流的變化而變化，這表明該電路具備自適應特性，能夠確保電池完全充滿。
• 簡化布線：電路提供了所有控制功能的引腳，便于將演示電路集成到系統(tǒng)板中，簡化了布線過程。
• NTC功能：電路預留了外部10k NTC的連接接口，用于進行溫度合格充電。使用此功能時，將NTC跳線設(shè)置為外部位置，并將外部NTC連接到NTC端子和地。

通過以上的介紹，相信大家對DC937A演示電路和LTC4085芯片有了更深入的了解。在實際設(shè)計中，工程師們可以根據(jù)這些特性和步驟，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，為USB供電設(shè)備打造高效、可靠的電源解決方案。大家在使用過程中有沒有遇到過類似電源管理電路的設(shè)計挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享。