Решение для адаптации к ограничениям тока USB?

Описание: Я настраиваю литий-ионную схему зарядки с питанием от USB и, конечно, хотел бы получить максимальный ток зарядки, возможный в зависимости от ситуации, но также хочу убедиться, что я не нарушаю спецификацию USB при потреблении тока. Несмотря на то, что я был в состоянии удовлетворить одно или два условия USB по отдельности, у меня возникли небольшие проблемы с продумыванием умного способа удовлетворить их все. Вот что происходит ...

Ниже приведены четыре правила спецификации USB (три в отношении максимумов тока потребления и одно в отношении ограничения пускового тока), которые относятся к моей конкретной ситуации: (Примечание: на этой диаграмме я показываю различные временные стадии :)

Хорошие новости ...

Я использую микросхему FTDI USB-UART, FT232R ( таблица данных ), которая заботится о перечислении, а также имеет выходы, которые указывают состояние перечисления и состояние приостановки, что было бы полезно для установки времени прорисовки уровня тока.

Также полезно в том , что я использую литий-ионный зарядное устройство IC, тем MCP73871 ( техническое ), который имеет ChargeEnable штифт, а также PROG2 штифт и PROG1 штифт , который можно было устанавливать ток заряда пределы.

Функции этих полезных выводов для обоих указанных микросхем кратко изложены в моей (грубой) попытке макета ниже. Это еще не завершено, как указано в вопросительных знаках при определенных подключениях:

Мой макет

Текущие характеристики

И, наконец, вот ситуационные характеристики по току для двух микросхем. Конечно, эти значения потребления тока также должны быть учтены в пределах пределов потребления тока 0,5 / 100/500 мА на источнике USB:

ВОПРОС: Кажется, есть решение, чтобы настроить мой макет так, чтобы он удовлетворял всем четырем правилам / условиям одновременно, но я этого не вижу; Любые идеи?

Как вы могли видеть в моем макете ранее, я настроил несвязанную схему (комбинация RC на MOSFET) для проблемы плавного пуска; и у меня есть ограничивающий резистор на выводе PROG1, который, возможно, можно использовать как часть делителя для частичного решения проблемы 500 мА против 100 мА против 0,5 мА (частично на основе стратегии FTDI в этой заметке приложения ). Но это так далеко, как я смог достичь.

«Устройство MCP73871 строго соответствует текущим пределам потребления, определяемым спецификацией USB». -MCP73871

Вам не нужно ничего ограничивать в настоящее время. Ваше решение MOSFET было бы полезно только для броска ограничения тока из-за емкостной нагрузки, но ваш вывод VDD не емкостный и не будет ограничивать эту цепь, когда он уже включен. Все, что вам нужно сделать, это выяснить, как использовать #PWREN и #SLEEP для переключения различных значений резисторов. MCP73871 сделает все остальное.

1. Просто подключите #SLEEP к #CE, чтобы позаботиться о «режиме ожидания».
2. Добавьте инвертор между #PWREN и # PROG2, но убедитесь, что для плавающего входа по умолчанию на выходе инвертора установлено значение LOW.
3. Поместите 2.2k выпадающего на # PROG1

Примечание: убедитесь, что у вас R1, потому что #PWREN будет двигаться высоко, и вам нужно ограничить ток в NPN.

Возможно, контроллер сброса будет полезен здесь; подключите его выход к сети RC для запуска. Затем возьмите SLEEP, инвертируйте его, и он с сигналом сброса, и подайте его в CE. Для PWREN создайте делитель напряжения примерно на 1,5 В или около того. Проденьте его через инверторный компаратор на 1 В и подайте в PROG2.