正如我的朋友 Brian 在他的博客中说的，现在人人都随身携带智能手机或平板电脑。这些是收发业务邮件、接打个人电话及了解世界最新信息的必要设备。令人疯狂的手机游戏层出不穷，例如愤怒的小鸟、糖果粉碎 (Candy Crush) 以及单词接龙 (Words with Friends) 等。智能手机可提供天气预报和导航。这些特性及功能可让我们的生活更轻松、工作更高效。

就像我一样，您可能也要为设备充电一整夜，第二天带着充足的电池出发。然而，由于大显示屏和高亮显示等因素会快速消耗电量，因此当前电池很难达到我们所需要的待机时间。

一个解决该问题的便捷方法是在通勤的路上为手机充电。车载 DC/DC 充电器不仅很流行，而且已变得必不可少了。

DC/DC 充电器分为几种不同种类。很多汽车内建 USB 端口，可用来为这些设备充电。此外，二级市场及常备无线电广播也可提供这种便捷性，并可播放存储在设备中的音乐。最后即使这些设备都没有，您也可以从二级市场找到配有配件端口或点烟器的充电器。

这些设计通常将汽车电池用作输入，也就是说输入电压范围在正常工作条件下是 6V 至 14V，瞬态条件可达 80V 甚至更高。在每端口电流高达 2.1A 时，输出电压一般是 5V。这类设计包括三个主要组成部分：

输入调节与滤波：输入滤波和调节电路一般用来降低 EMI 和保护下游 DC/DC 转换器。部分普及型转换器选项包括 TPS54240 和 TPS40170。这两种 IC 产品提供宽泛输入以及各种特性，可帮助工程师简化设计流程。

DC/DC 转换。

USB 充电与保护：保护功能尤其重要，谁愿意让数百美元的设备被故障充电器毁坏啊?智能手机或平板电脑的电池及充电器实际上都在设备内部。为了让充电能够提供最大充电电流，充电器需要能够进行自我识别。TPS2511 和 TPS254x 器件可帮助实现该识别功能，并支持必须的 USB 保护。

我依照上述要求，创建了两款您可免费使用的 USB DC/DC 充电器设计方案，分别是：PMP7388 和 PMP7390。

对于外形适用于点烟器插头大功率表面的单端口充电器，请使用 PMP7388。

采用 TPS54240 和 TPS2511 实现支持集成型高侧 FET 的非同步降压转换器。TPS54240 可处理高达 40V 的输入电压;为了应对输入端的浪涌电压，采用调节电路将输入电压钳制在 39V。该输出不但可提供 2.1A 电流，而且还可通过 TPS2511 实现“通用充电”。

对于双端口充电器，请使用 PMP7390。

使用支持外部 FET 的 TPS40170 同步降压转换器实现高效率及低热耗散。该输出能够在 5A 电流下提供 5V 电压，并可通过 TPS2511 为每个端口提供“通用充电”功能。

PMP7388

9 - 40V 汽车输入、5V/2.1A 智能 USB 充电器

描述

此参考设计是来源于汽车电池的完整车用 USB 充电器解决方案。

此设计采用 9V 到 40V 的直流输入来生成 5V/2.1A 的输出，适用于智能手机和平板电脑。

特性

适用于汽车应用的完整 USB 充电解决方案

高度紧凑设计，PCB 布局经过优化并可立即投入使用。

TPS54240 提供极高效率 (~93%) 的直流/直流转换。

TPS2511 USB 电源开关提供自适应电子签名来识别多种设备并为其充电。

PMP7388原理图/方框图

参数

PMP7388.1(Output Voltage 1)

Vin (Min) (V)： 9

Vin (Max) (V)： 40

Vout (Nom) (V)： 5

Iout (Max) (A)： 2.1

Output Power (W)： 10.5

隔离/非隔离： Non-Isolated

输入类型： DC

拓扑： Buck- Non Sync;USB Switch

PMP7390

双端口汽车USB充电器参考设计

描述

通过采用 TPS40170 PWM 降压控制器，此电源管理参考设计以其小外形规格提供 5V 稳压输出来为 2 个 USB 端口供电，其中每个端口 2.1A(共 4.2A)。此设计经优化后采用 12V 额定输入，可接受 8-60V。

特性

采用 TPS40170，输入电压 8 至 60V(额定 12V)，输出 5V/4.2A

外形规格符合 UL 2089 和 ANSI/SAE J563

每端口一个 TPS2511，满足 BC1.2 关于 DCP 的要求

满足 USB 2.0 和 3.0 电源开关要求

TPS2511 USB 电源开关还提供数据线路控制，可为多种器件充电

此参考设计已经过实验室测试，并具有设计文件和应用手册支持

PMP7390原理图/方框图

参数

PMP7390.1(Output Voltage 1)

Vin (Min) (V)： 9

Vin (Max) (V)： 60

Vout (Nom) (V)： 5

Iout (Max) (A)： 4.2

Output Power (W)： 21

隔离/非隔离： Non-Isolated

输入类型： DC

拓扑： Buck- Synchronous;USB Switch