Solution pour s'adapter aux limites de consommation de courant USB?

Résumé: Je mets en place un circuit de charge Li-ion alimenté par USB et j'aimerais bien sûr tirer le courant de charge maximum possible de manière situationnelle - mais je veux également m'assurer de ne pas violer les spécifications USB lors du tirage actuel. Bien que j'aie pu satisfaire une / deux des conditions USB individuellement, j'ai un peu de mal à penser à une façon intelligente de les satisfaire toutes. Voici ce qui se passe ...

Quatre règles de spécification USB (trois concernant les maximales de consommation de courant et une concernant la limitation du courant d'appel) pertinentes pour ma situation particulière sont les suivantes: (Remarque: je montre différentes étapes dans ce diagramme :)

La bonne nouvelle est ...

Il se trouve que j'utilise un circuit intégré FTDI USB-UART, le FT232R ( fiche technique ), qui prend en charge l'énumération et a également des sorties qui indiquent l'état d'énumération et l'état de suspension, ce qui serait utile pour définir quand dessiner quel niveau de courant.

J'utilise également un CI de chargeur Li-ion, le MCP73871 ( fiche technique ), qui a une broche ChargeEnable, ainsi qu'une broche Prog2 et une broche Prog1 qui permettent de définir des limites de courant de charge.

Les fonctions de ces broches utiles pour les deux CI ci-dessus sont résumées dans ma disposition (approximative) ci-dessous. Il n'est pas encore terminé, comme l'indiquent les points d'interrogation à certaines connexions:

Ma mise en page

Spécifications de tirage actuel

Enfin, voici les spécifications situationnelles de consommation de courant pour les deux circuits intégrés. Bien sûr, ces appels de courant doivent également être comptés dans les limites de consommation de courant de 0,5 / 100/500 mA sur l'alimentation USB:

QUESTION: Il semble être une solution pour ajuster ma mise en page de manière à satisfaire toutes les quatre règles / conditions à la fois, mais je ne le vois pas; Des idées?

Comme vous pouvez le voir dans ma mise en page plus tôt, j'ai mis en place un circuit non connecté (combinaison RC sur MOSFET) pour le problème de démarrage progressif; et j'ai la résistance de définition de limite sur la broche PROG1, qui pourrait peut-être être utilisée dans le cadre d'un diviseur pour résoudre partiellement le problème 500mA vs 100mA vs 0.5mA (basé en partie sur la stratégie de FTDI dans cette note d'application ). Mais c'est aussi loin que j'ai pu atteindre.

"L'appareil MCP73871 respecte spécifiquement les limites actuelles établies régies par la spécification USB." -MCP73871

Vous n'avez pas besoin de limiter quoi que ce soit. Votre solution MOSFET ne serait utile que pour limiter le courant d'appel en raison d'une charge capacitive, mais votre broche VDD n'est pas capacitive et ce circuit ne limiterait pas une fois qu'il est déjà allumé. Tout ce que vous devez faire est de comprendre comment utiliser #PWREN et #SLEEP pour commuter différentes valeurs de résistance. Le MCP73871 fait le reste.

1. Accrochez simplement #SLEEP à #CE pour vous occuper de la "veille".
2. Ajoutez un onduleur entre #PWREN et # PROG2, mais assurez-vous que l'entrée flottante définit par défaut la sortie de l'onduleur sur LOW.
3. Placez un pulldown de 2,2k sur # PROG1

Remarque: assurez-vous que vous avez R1 car #PWREN conduira à un niveau élevé et vous devez limiter le courant dans le NPN.

Peut-être qu'un contrôleur de réinitialisation serait utile ici; connectez sa sortie au réseau RC pour le démarrage. Ensuite, prenez SLEEP, inversez-le, et avec le signal de réinitialisation, et alimentez-le à CE. Pour PWREN, créez un diviseur de tension à environ 1,5 V environ. Passez-le dans un comparateur inverseur contre 1V et alimentez-le en PROG2.