Источник бесперебойного питания для USB-устройств

Maxim MAX1703

Журнал РАДИОЛОЦМАН, июль 2018

Mark Cherry

EDN

В портативных устройствах часто содержатся схемы, получающие питание от внешних источников, например, от USB. При отключении от питания USB к устройству подключается аккумулятор, питающий его через DC/DC преобразователь. Простейший способ гарантировать, что напряжение питания не просядет во время переключения на аккумулятор, основан на использовании схемы диодного «ИЛИ», показанной на Рисунке 1. Однако прямое падение напряжения на диоде может снизить эффективность и сократить время использования аккумулятора. Намного лучше эту функцию будет выполнять схема повышающего преобразователя с внешним P-канальным MOSFET (Рисунок 2). MOSFET Q1 и преобразователь IC1 образуют линейный регулятор напряжения. Источник питания USB подключен через диодное «ИЛИ» к истоку Q1. Если на выходе преобразователя установить напряжение 3.4 В, сток Q1 может стабилизировать напряжение до 3.3 В. В такой конфигурации потери мощности на Q1 очень незначительны.

Соединение диодов по схеме «ИЛИ» эффективно, но них теряется много мощности.
Рисунок 1. Соединение диодов по схеме «ИЛИ» эффективно,
но них теряется много мощности.
 
Схема с повышающим преобразователем работает намного лучше, чем диодное «ИЛИ».
Рисунок 2. Схема с повышающим преобразователем работает
намного лучше, чем диодное «ИЛИ».

Напряжение питания шины, получаемое от USB, находится в диапазоне от 4.4 В до 5.25 В. При подключении его к шине открывается диод D1 и выключает преобразователь. Преобразователь останется в выключенном состоянии до тех пор, пока его выходное напряжение будет превышать установленный резисторами обратной связи уровень 3.4 В. Напряжение шины питает нагрузку и включает источник тока для зарядки аккумулятора. Подбор сопротивления R1 позволяет установить ток заряда никель-металлогидридного аккумулятора, равным одной десятой емкости аккумулятора. При отключении схемы от USB повышающий преобразователь включается и начинает питать нагрузку от аккумулятора. Из Рисунка 3 видно, что во время переключения с USB на аккумулятор ток нагрузки не прерывается.

Соединение диодов по схеме «ИЛИ» эффективно, но них теряется много мощности.
Рисунок 3. Эти осциллограммы (на нижней – напряжение нагрузки)
показывают, что при переключении с USB на аккумулятор
ток нагрузки не прерывается.

Материалы по теме

  1. Datasheet Maxim Integrated MAX1703

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Build a UPS for USB devices

Цена MAX1703MAX1703 на РадиоЛоцман.Цены — от 220 до 781 руб.
28 предложений от 23 поставщиков
Исполнение: SO16. DC/DC CONVERTER, 5V/ADJ, SMD, 1703; Voltage Regulator Type:Switching, Step Up (Boost); Voltage, Input Max:5.5V; Voltage, Output Max:5.5V; Current, Output...
ПоставщикПроизводительНаименованиеЦена
Стандарт СИЗMaximMAX1703ESE+220 руб.
T-electronMaximMAX1703ESE+242 руб.
ЭИКMaximMAX1703ESE+T324 руб.
ЭлектроПласт- ЕкатеринбургMaximMAX1703ESEпо запросу
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя