發布日期：2022-04-28 點擊率：35
作者：Charles Wong1
通用串行總線即“USB”已經流行許久； 起初USB設備便具有主設備和從設備之分：傳輸的數據來自主設備如電腦，數據傳輸至從設備如手機、鼠標或鍵盤。但隨著消費電子產品的發展，從智能手機到U盤、從平板電腦到智能手機以及從相機到打印機之間的數據傳輸需求也隨之增加。
USB On-the-Go（OTG）是使設備能夠充當主設備或從設備的規范。USB OTG可廣泛應用于PC、智能手機、ePOS（電子銷售點）和移動電源。主設備或從設備的角色可以根據協議進行改變。數據可從智能手機或相機傳輸存儲到U盤中，當智能手機連接到主設備PC時，智能手機也可以充當從設備。數碼相機照片可直接上傳至打印機，而無需通過PC傳輸。數據可在“從設備”之間相互傳輸。這在我們的日常生活中十分有用。圖1所示為市售的USB OTG驅動器和USB OTG連接線。
圖1：USB OTG驅動器（左）和USB連接線（右）
OTG功能在便攜式設備中非常流行，其中大部分設備由鋰離子（Li-ion）電池（2.7V至4V）供電。USB OTG電源需要一個升壓轉換器（通常為5V）。
隨著數據傳輸速度不斷提高，USB Implementers Forum多次更新了電源規格，并于2016年宣布了最新USB OTG設備的USB電源（PD）規范。該USB PD規范規定，5V時的最大電流為3A。TI的TPS61230A高效升壓轉換器可涵蓋此規范的大多數應用。對于大多數便攜式設備來說，由于內部空間有限，所以封裝尺寸和散熱性能就顯得至關重要。TPS61230A在尺寸和性能（效率、散熱）之間實現了良好平衡，并且滿足了鋰離子電池USB PD的最大5V/2.4A的功率需求，如圖2所示。
圖2：USB OTG Vbus電源框圖
TPS61230A基于谷值限流模式控制方案，最小開關電流為4.8A。該器件集成了兩個低RDS（on）FET（18mΩ/高速，21mΩ/低速），這使其具有更高的效率和更良好的熱性能。在室溫條件下，VIN = 3.6V，VOUT = 5.0V，IOUT = 2.0A時，只能實現25℃的升溫，如圖3所示。
圖3：熱性能和EVM
TPS61230A頻率可高達1.15MHz，可適用于小尺寸的電感和電容。TPS61230A 為緊湊型；QFN（四方扁平無引線）2mm×2mm封裝只有七個管腳。封裝下方的增強型電源總線有助于散熱（熱電阻為56℃/W，電源總線下方有通孔）。TPS61230A 在電力系統中極易設計，而七個管腳使得印刷電路板（PCB）布局極其簡單。
圖4所示為不同輸入電壓的效率曲線。在VOUT = 5V和VIN = 3.6V時，TPS61230A具有3A的出色輸出容量；效率可高達94％。
圖4：測試條件：VOUT = 5V，L =1μH（XFL4020-102MEB）
總之，由于高側和低側MOSFET的導通電阻都很低，TPS61230A可使您的設計更加緊湊、更加冷卻、更加強大。
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