USB供电电路原理图讲解

使用交流电源适配器为 USB 设备供电时的一个常见问题是电压与 USB 标准规定的标称 5 V 不匹配。此处所示的电路接受 4–9V 范围内的输入电压，并将其转换为 6V 输出电压，然后通过串联稳压器将其稳定至干净的 5V 电平。这里使用的组合升压/降压转换器按照 SEPIC 原理运行。该原理与 Cuk 转换器的工作原理非常相似（参见 Elektor Electronics 2005 年 1 月号），但没有负输出电压的缺点。该电路围绕 MAX668 构建，旨在用作升压转换器的控制器。SEPIC 转换器和标准升压（升压）转换器之间的区别在于，前者有一个附加电容器（在本例中为 C2）和第二个电感器（在本例中为变压器 L1 的次级绕组）。如果用线桥代替 C2，并且 L1 的次级绕组保持开路，则结果是正常的升压转换器。

在这种情况下，即使 FET 不由 IC1 驱动，电流也始终可以通过 L1 和 D1 从输入流到输出。在这些条件下，输出电压永远不会低于输入电压减去二极管两端的压降。 SEPIC 转换器的操作可以简单地解释为 C2 可以防止输入上的任何直流电压出现在输出上，因此可以轻松使输出电压低于输入电压。

第二个线圈使 D1 的阳极出现规定的电压。也可以用两个非磁耦合的单独线圈来代替变压器。然而，如果使用如图所示的耦合线圈，电路的效率会更高一些。电阻器R4的值被选择为将最大电流限制为500mA，这也是USB总线根据规范可以提供的最大电流。电阻器 R1 和 R2 使 C3 和 C7 两端的电压调节在 6V 左右。低压降稳压器 (LM2940) 用于从 6V 输出（带纹波电压）生成稳定的 5V 电压。效率应该在 60% 到 80% 之间。