MP2731 USB PD參考設(shè)計(jì)：具有OTG功能的4.5A NVDC單電池充電器

*附件：#參考設(shè)計(jì)#具有OTG功能的4.5A NVDC單電池充電器.pdf

1.1 描述

MP2731 USB供電（PD）參考設(shè)計(jì)為USB PD應(yīng)用提供了符合USB PD3.0規(guī)范的完整解決方案。該參考設(shè)計(jì)的主要組件包括[MP2731] （4.5A NVDC單節(jié)鋰離子電池充電器）和CCG3PA（USB PD控制器）。

本參考設(shè)計(jì)提供了一個(gè)雙向DRP Type-C端口。當(dāng)連接USB輸入時(shí)，該端口作為上游端口（UFP）為電池充電；當(dāng)USB PD接收器連接到Type-C端口時(shí)，該參考設(shè)計(jì)作為下游端口（DFP）為接收器設(shè)備提供5V USB On-the-Go（OTG）功能。該設(shè)計(jì)為NVDC架構(gòu)提供電源路徑管理功能，適用于智能手機(jī)、平板電腦和各種便攜式充電應(yīng)用。

1.2 性能

• 5V至16V工作輸入電壓范圍，支持通用固定PDO電壓
• 高達(dá)22V的最大持續(xù)運(yùn)行電壓
• 4.5A，1.35MHz高效率降壓充電器
• 支持USB PD 3.0和BC 1.2協(xié)議
• 提供USB On-the-Go（OTG）功能，可通過電池為USB端口供電
• 高達(dá)9A的電池放電電流
• 窄電壓DC（NVDC）電源路徑管理功能
• I^2^C 接口，用于配置系統(tǒng)參數(shù)
• 高精度：±0.5％充電電壓調(diào)整率，±5％充電電流調(diào)整率
• 可調(diào)JEITA閾值，用于電池溫度保護(hù)
• 提供熱調(diào)節(jié)回路和過熱關(guān)斷保護(hù)
• 輸入和系統(tǒng)過壓保護(hù)（OVP）

圖1：USB PD解決方案模塊

1.3 應(yīng)用

• 平板電腦
• 智能手機(jī)
• 移動(dòng)設(shè)備

參考設(shè)計(jì)

2.1 功能框圖

MP2731 USB PD參考設(shè)計(jì)將高度集成的MP2731充電器和通用PD控制器（CCG3A）搭配應(yīng)用，提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)18W的PD快速充電。該設(shè)計(jì)采用通用Type-C連接器作為雙向輸入。框圖中的背對(duì)背輸入FET配置為可選項(xiàng)，因?yàn)镸P2731還提供了一個(gè)內(nèi)部輸入阻斷FET幫助進(jìn)一步減小PCB尺寸并降低BOM成本 （見圖2） 。

圖2：MP2731 USB PD充電器系統(tǒng)功能框圖

2.2 相關(guān)解決方案

本參考設(shè)計(jì)基于以下MPS 解決方案:

表一: MPS 解決方案

系統(tǒng)規(guī)格

表2: 系統(tǒng)規(guī)格

測(cè)試結(jié)果

3.1 充電效率

VIN = 5V, 9V, or 12V, VBATT = 3.8V, RL_DCR = 21mΩ, 不包括外部阻斷FET（Q1，Q2）圖3：

效率與充電電流的關(guān)系

3.2 散熱測(cè)量

條件: VIN = 12V, VBATT = 3.8V, IBATT = 3A, TA = 24°C.

審核編輯 黃宇