由於快速充電技術在便攜電子產品市場正日益壯大

，便攜式EPOS設(she)備(bei)很(hen)可(ke)能(neng)也(ye)將(jiang)采(cai)用(yong)該(gai)功(gong)能(neng)。由(you)於(yu)便(bian)攜(xie)設(she)備(bei)開(kai)始(shi)采(cai)用(yong)更(geng)大(da)的(de)電(dian)池(chi)，實(shi)現(xian)快(kuai)速(su)充(chong)電(dian)就(jiu)需(xu)要(yao)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)更(geng)多(duo)電(dian)能(neng)的(de)充(chong)電(dian)適(shi)配(pei)器(qi)。不(bu)同(tong)的(de)製(zhi)造(zao)商(shang)都(dou)提(ti)出(chu)了(le)一(yi)些(xie)方(fang)法(fa)，但(dan)每(mei)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)都(dou)要(yao)求(qiu)電(dian)源(yuan)接(jie)頭(tou)采(cai)用(yong)更(geng)高(gao)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)。更(geng)高(gao)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)可(ke)以(yi)讓(rang)更(geng)多(duo)的(de)電(dian)能(neng)進(jin)入(ru)係(xi)統(tong)，實(shi)現(xian)快(kuai)速(su)充(chong)電(dian)，同(tong)時(shi)又(you)不(bu)會(hui)使(shi)電(dian)流(liu)超(chao)過(guo)接(jie)頭(tou)的(de)載(zai)流(liu)容(rong)量(liang)限(xian)製(zhi)。適(shi)配(pei)器(qi)電(dian)壓(ya)默(mo)認(ren)設(she)置(zhi)為(wei)通(tong)常(chang)的(de)5V(USB VBUS)級別
，但外部適配器和移動設備間D+/D-數據線上的信號傳遞可以根據需要協議使適配器輸出更高的電壓。根據適配器容量的不同，典型值包括5、9
、12或20V輸出級。係統中的充電集成電路(IC)或應用處理器控製該信號傳遞
，使適配器輸出合適的電壓級別。

 

通常
，當插入USB連接器時
，您需要使用一個模擬開關在微控製器[MCU])和電池充電器間傳輸電能，如圖1所示配備MaxCharge™技術的bq25890快速充電器。首次連接時，MCU便對D+/D-進行控製。其將檢測對象是轉接頭還是USB連接裝置。

 

圖1：使用USB和充電器應用的典型應用圖

 

根據所連接設備的不同，通過USB連接器的信號可能被發送到不同的目的地。這就需要USB開關正確地發送信號。這種情況下
，可使用任何匹配該設計帶寬
、配置和電壓範圍的USB開關。TI提供多種USB開關

，其在配置、電壓範圍、導通電阻(RON)和帶寬方麵有著廣泛的選擇範圍。

 

應用處理器無法容許高電壓。由於快速充電通常在9V電壓下操作，而MCU無法容許9V電壓，因此，必須始終避免讓MCU接觸該電壓。

 

USB連接器插座有四個引腳
，如圖2所示從右到左分別為VBUS

、D-、D+和GND。協議快速充電狀態後，VBUS的電壓將為9V。

 

圖2：USB開關和引腳描述

 

當VBUS電壓達到9V時
，若USB插頭未插好或以一定角度拔出可能導致連接器的VBUS引腳與D-引腳發生短路。這便會導致連接D-引腳的MCU暴露於VBUS
，從而損壞MCU，如圖3所示。

 

圖3：9V電壓條件下未使用TS3USB3000發生短路的後果。

 

TS3USB3000 USB開關可以在9V電壓條件下保護MCU，同時實現MCU與充電器/通用異步接收器/發送器(UART)之間的切換
，如圖4所示。將充電器連接至USB端口後，MCU將檢測所連接的充電器並將輸出使能(OE)引腳拉高至禁用開關的高度。MCU將與充電器進行通信
，表示其可以與VBUS協議在9V電壓下采用更快的充電模式，亦如圖4所示。TS3USB3000現處於低功率狀態
，開關已禁用並可以對MCU進行保護。

 

圖4：TS3USB3000可以在發生短路時，保護9V電壓條件下的MCU

 

TS3USB3000開關有兩項用途：在主機和充電器間進行切換以及在5V到9V電壓條件下為MCU提供保護。針對第一項用途，您可以使用任何USB開關
，視設計所要求的帶寬和RON類型而定。但針對第二項用途，則需要諸如TS3USB3000這樣專門的USB開關為MCU提供短路保護。

 

TS3USB3000可以為需要在9V電壓下操作的設計實現這兩項用途。該設備可以輕鬆實現主機和MCU間的切換，並且
，若在插拔USB連接器時在VBUS和D-引腳間發生短路
，它可以保護MCU。

 

 

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