就目前智能電子產(chǎn)品的應(yīng)用情況而言，USB形式的充電器已經(jīng)成為主流，而且這種類型的充電器往往具有快速充電的特性。不過，想要讓USB充電器快速充電，那么USB電壓就必須維持一定的水平，否則充電器有可能將充電電流減少到較低電平，最終延長了總體充電時間。充電電纜上的電壓下降會導(dǎo)致電壓不足。今天我們就來看一看，電壓下降問題究竟會對USB電纜造成哪些影響，以及應(yīng)該如何應(yīng)對可能出現(xiàn)的問題。

 

     按照國際慣例而言，一個常見的USB電纜，其接口接觸電阻大約為30mΩ左右。由于有4個觸點(diǎn)，這也就意味著總電阻為0.12Ω。這里我們假設(shè)每條電源線的長度為1m，并且使用的是一條標(biāo)準(zhǔn)24AWG線纜，那么總的線纜電阻就可以計(jì)算為為0.166Ω。預(yù)計(jì)的電纜和觸點(diǎn)總電阻為0.286Ω。

 

    現(xiàn)在問題來了，如果一個5V轉(zhuǎn)換器被設(shè)計(jì)用來提供一個最大值為2.1A的輸出電流，那么電纜上的預(yù)期壓降將為0.6V。對于5.0V的固定轉(zhuǎn)換器的電壓數(shù)值而言，電纜末端上的電壓將下降到4.4V。這一電壓下降的問題對于USB設(shè)備來說，這個電壓值為較低的電壓限值，高電流負(fù)載產(chǎn)生潛在問題的原因顯而易見。使用更重的USB電纜會有所幫助，而超長USB電纜，使用較小線規(guī)線纜，將會使充電率低于最大值。因此，想要改善這一問題，就必須采取某些措施來進(jìn)一步增加充電電流。

 

    在這里我們要為大家介紹的是幾種改善USB電壓下降問題的方法。第一種應(yīng)用比較多的解決方案是盡可能地將典型值為5.0V的無負(fù)載輸出設(shè)定電壓提高到5.15V-5.20V，為什么不能再提高了呢?這是因?yàn)閷τ赨SB 3.0來說，最大值為5.25V，所以5.20V已經(jīng)是電壓最高值的極限。這個解決方案在最大2.1A電流時提供足夠凈空，而對于更高的負(fù)載電流，這個方法很快就會難以支撐。

 

    另外一個比較常見的解決方法，就是使用一種專用充電器端口的芯片，這種專用充電端口控制器能夠在充電器工作時同步監(jiān)視USB數(shù)據(jù)線路，并且將正確的電氣簽名自動提供給充電兼容器件。除此之外，它還具有一個特別的功能，那就是能夠進(jìn)行電流限制。當(dāng)充電器工作時，它的電流感測（/CS）引腳在輸出電流為限流閥值電阻器所設(shè)定的最大電流的一半時下拉為低電平。如果我們將這個引腳通過一個電阻器與5V電源的反饋電阻器相連將增加輸出電壓。這就將電壓下降減少了大約50%。

 

   在了解了這一采用專用充電端口控制器改善充電器效率的改善方法后，下面我們再來看一下第三種能夠降低USB電壓下降問題的技術(shù)。詳細(xì)給出了一個線性增加轉(zhuǎn)換器輸出電壓，以補(bǔ)償電纜損耗，并且保持電纜末端電壓恒定的方法。這個解決方案增加了一個感測電阻器來監(jiān)視輸出電流。一個差分放大器增加感測電阻器上的電壓，并且使用這個電壓來將一個電流注入到控制器的反饋（FB）引腳內(nèi)。