动态虹吸管从USB端口窃取电流

该电路通过动态调整输送到负载的电流量来利用USB端口的所有可用功率，从而从USB端口吸取相对恒定（和最大）的电流。包括电流检测放大器（MAX4173）、电压基准（MAX6129）和精密运算放大器（MAX4238）。

USB 端口可以作为方便的 5V 电源。USB端口不仅可以为微控制器和其他基本电路供电，而且通常还有足够的电流裕量为小型电池或超级电容器等储能元件充电。典型的方法是估计基本电路消耗的最大电流，然后在储能器件的路径中放置适当的限流器件（图 1）。虽然简单，但这种方法并没有利用所有可用的USB电流。因此，为储能设备充电需要更长的时间。

图1.在这种从USB端口获取电源的典型方法中，存储元件电流被限制在小于最佳的固定值。

图2所示电路通过动态调整输送到储能设备的电流量来利用所有可用的USB电源，从而从USB端口吸取相对恒定（和最大）的电流。U1 （MAX4173）、U2 （MAX6129）和负载开关配置（P1、N1、R2和C4）构成一个控制环路，用于限制流过P1的电流。该电路通过确保电池和基本电路电流的总和永远不会超过USB高功率器件允许的最大电流（500mA），使流向储能元件的电流最大化（图3）。

图2.该电路持续监控从USB端口汲取的总电流，并根据需要动态调整存储元件电流，以避免超过端口的最大输出能力。

图3.图2电路的这些波形显示，基本电路电流（中间迹线）和存储元件电流（底部迹线）的总和始终小于USB端口（顶部迹线）规定的500mA最大值。

为了将电路重新配置为USB低功耗工作（最大100mA），可以用MAX4173HEUT（增益为100V/V的器件）代替U1，用250mΩ电阻代替R1。

审核编辑：郭婷