为汽车 USB 端口提供稳健、简单及低成本设计方案

随着USB端口在新车中的普及，为这些端口提供电源变得更加重要和繁琐。他们庞大的数量和不同的位置需要一个稳健、简单和低成本的解决方案，从而为原始设备制造商（OEM）提供最快的设计时间，并为最终用户提供最大的功能性。

由于在主汽车电池运行的降压转换器通常为USB端口供电，转换器必须容许或防止汽车电池不可避免的电压偏移或尖峰。只有更高额定值的降压转换器才能承受更高的电池电压，并在电池电压尖峰期间继续工作。

因为大多数USB端口只为便携式设备电池充电，乘客通常容忍短暂的电源中断传输。因此，您可以使用过压保护电路而非设计降压转换器，保护降压转换器免受较高电池电压的短暂影响，以承受过压。只要电池电压过高，过压保护电路就会将降压转换器与电池断开。如果需要在输入端上存在过电压，则必须使用具有诸如TPS62130A-Q1降压转换器的低额定电压设备的电路类型。该汽车设备可接受高达17V的电流，并提供3A电流。通过同步整流，可获得高效率；其3mm-3mm的封装对于其功率级的转换器来说很小。

除了容许或防止更高的电池电压之外，许多USB端口还需要能够在USB端口调节5V，以满足USB规范，甚至在负载电流的变化和车辆中的布线的相应可变电压降之间也是如此。这种电缆压降补偿对于在发动机控制单元（ECU）中装有降压转换器的那些USB端口，及不靠近整个车辆的实际USB端口尤为重要。将降压转换器置于ECU中的明显优点是单个印刷电路板（PCB）包含所有电子器件，而非在每个USB端口装设多个单独的PCB - 这可节约成本。缺点是对于每个降压转换器需要电缆压降补偿。

为了克服这一缺点，TPS2549-Q1 USB端口充电控制器包含三个有用功能：限流电路、保护端口免受过流条件、USB设备和USB主机之间的通信协商，以及允许实现简易电缆压降补偿。该引脚可轻松与任何降压转换器连接，以在USB端口的电流汲取变化时调整其输出电压。

TI Designs充电控制器和电缆补偿的汽车USB充电端口电源参考设计演示USB端口的所有必需功能——过压保护、降压转换器和带有电缆压降补偿支持的USB充电控制器。图1所示为解决方案，小而简单。

  图1：PMP9765演示了一个带过压保护和电缆压降补偿的完整USB端口电源解决方案

一个小而经测试的解决方案为您提供所有必需方案以在汽车中实现一个全功能USB端口。输入过压保护可确保电子元件安全，而USB端口控制器则可实现端口的全部功能。您还需要什么来为汽车USB端口供电？