MAX14600–MAX14605/MAX14618：USB主機充電器識別與適配器仿真器的卓越之選

在當今數(shù)字化時代，USB設(shè)備的使用無處不在，而高效、智能的USB充電技術(shù)也愈發(fā)重要。MAX14600–MAX14605和MAX14618作為第三代USB 2.0主機充電器識別設(shè)備，將USB高速模擬開關(guān)與USB適配器仿真電路完美結(jié)合，為USB充電應(yīng)用帶來了諸多創(chuàng)新和便利。

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產(chǎn)品概述

MAX14600–MAX14605和MAX14618支持直通模式和自動模式。在充電下游端口（CDP）直通模式下，設(shè)備在支持正常USB通信的同時，還能模擬CDP功能。不同型號在輸出類型上有所差異，如MAX14600/MAX14603/MAX14605具有pFET開漏輸出（CEN），而MAX14601/MAX14604/MAX14618則具有nFET開漏輸出（CEN），用于重啟連接到USB主機的外設(shè)。所有設(shè)備在活動狀態(tài)（S0）支持CDP和標準下游端口（SDP）充電，在待機狀態(tài)（S3/S4/S5）支持專用充電端口（DCP）充電。部分型號如MAX14603/MAX14604/MAX14605/MAX14618還支持待機模式下的遠程喚醒功能。此外，MAX14602/MAX14605可對MAX14566E進行向后兼容的CDP仿真升級。

這些設(shè)備采用8引腳（2mm x 2mm）TDFN封裝，工作溫度范圍為 -40°C至 +85°C，適用于各種復雜的應(yīng)用環(huán)境。

特性與優(yōu)勢

增強充電器互操作性

• S0狀態(tài)下的USB CDP仿真：滿足最新的USB電池充電（BC）修訂版1.2規(guī)范，同時與之前的USB BC版本向后兼容，還符合中國YD/T1591 - 2009充電規(guī)范。
• 支持待機模式充電：適用于蘋果設(shè)備和符合BC修訂版1.2的設(shè)備，為用戶提供了更廣泛的充電兼容性。

更高的用戶靈活性

通過CB0和CB1引腳可以控制多種自動和手動充電器狀態(tài)，用戶可以根據(jù)實際需求靈活調(diào)整充電模式。

高度集成的特性

• 支持遠程喚醒：MAX14603/MAX14604/MAX14605/MAX14618型號支持遠程喚醒功能，方便設(shè)備在待機狀態(tài)下快速恢復工作。
• 低電容USB 2.0高速開關(guān)：可實現(xiàn)充電模式的切換，同時具備自動電流限制開關(guān)控制功能，提高了充電的安全性和穩(wěn)定性。

節(jié)省電路板空間

2mm x 2mm的8引腳TDFN封裝，大大減小了設(shè)備的占用空間，適合對空間要求較高的應(yīng)用場景。

應(yīng)用領(lǐng)域

該系列產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各種USB主機數(shù)據(jù)/充電器設(shè)備，包括筆記本電腦和臺式電腦、USB集線器、帶USB接口的平板顯示器、媒體播放器以及游戲機等。

電氣特性

電源相關(guān)特性

電源電壓范圍為3.0V至5.5V，但為了使蘋果電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)有效，VCC電源必須保持在4.75V至5.25V之間。不同工作模式下的電源電流也有所不同，例如在特定條件下，供應(yīng)電流范圍從10μA到200μA不等。

模擬開關(guān)特性

模擬信號范圍涵蓋0V至VCC，TDP/TDM開關(guān)的導通電阻在3.5Ω至6.5Ω之間，通道間的導通電阻匹配度和導通電阻平坦度都有較好的表現(xiàn)，同時具備較低的關(guān)斷泄漏電流。

動態(tài)性能特性

開關(guān)的導通時間和關(guān)斷時間分別在300μs至800μs和1μs至5μs之間，TDP、TDM開關(guān)的傳播延遲為60ps，DP和DM之間的輸出偏斜為40ps，-3dB帶寬可達1000MHz，具備良好的隔離和串擾性能。

內(nèi)部電阻和比較器特性

內(nèi)部電阻如DP/DM短路下拉電阻、RP1/RP2和RM1/RM2的電阻值和比例都有明確的參數(shù)范圍，比較器的閾值和遲滯也經(jīng)過精心設(shè)計，以確保準確的充電控制。

功能詳解

電阻分壓器

內(nèi)部電阻分壓器用于偏置數(shù)據(jù)線，為符合蘋果標準的設(shè)備提供支持。在不使用電阻分壓器時，設(shè)備會將其與電源電壓斷開，以降低電源電流需求。在直通模式下，電阻分壓器不連接。

開關(guān)控制

通過CB0和CB1兩個數(shù)字輸入引腳進行模式選擇。不同型號的設(shè)備在模式選擇上略有差異，但總體上可以實現(xiàn)自動檢測充電器模式（AM）、強制專用充電器模式（FM）、正常高速直通模式（PM）和帶CDP仿真的高速直通模式（CM）。

自動檢測功能

當CB0和CB1都設(shè)置為低電平時，設(shè)備進入自動檢測充電器模式。在此模式下，設(shè)備通過監(jiān)測DM和DP的電壓來確定連接設(shè)備的類型。如果DM電壓高于2.05V（典型值）且DP電壓低于2.3V（典型值），電壓保持不變；如果DM電壓低于2.05V或DP電壓高于2.3V，內(nèi)部開關(guān)會將DM和DP與電阻分壓器斷開，并將DP和DM短接，進入專用充電模式。當充電電壓移除后，DP和DM之間的短接斷開，恢復正常操作。

自動外設(shè)復位

該系列產(chǎn)品具有自動電流限制開關(guān)控制輸出功能，當USB主機切換到或從待機模式切換時，此功能可以復位連接到VBUS的外設(shè)。CEN或CEN會在CB0的上升或下降沿提供一個2s（典型值）的脈沖。在某些情況下，如MAX14603/MAX14604/MAX14605/MAX14618，當CB0和CB1從11狀態(tài)轉(zhuǎn)換到00狀態(tài)時，只要外設(shè)保持連接，自動外設(shè)復位功能會暫停。

USB直通模式下的CDP仿真

支持在正常USB操作（S0狀態(tài)）的直通模式下提供更高的充電電流能力。配備CDP檢測功能的外設(shè)設(shè)備，在充電主機支持CDP模式時，可以按照USB電池充電器規(guī)范1.2的定義獲取充電電流，彌補了大多數(shù)主機USB收發(fā)器缺乏CDP功能的不足。

總線電壓放電

MAX14601/MAX14604/MAX14618的自動電流限制開關(guān)控制輸出可用于在VBUS復位期間對VBUS進行放電。如果需要快速放電，可以使用CEN輸出。

數(shù)據(jù)接觸檢測支持

支持需要在充電前檢測USB數(shù)據(jù)線的USB設(shè)備。當連接符合USB修訂版1.2的設(shè)備時，USB數(shù)據(jù)線DP和DM會短接在一起，直到被USB設(shè)備檢測到。此功能確保了在連接符合USB修訂版1.2的設(shè)備時能夠進行正確的充電器檢測，并且在數(shù)據(jù)接觸檢測建立后激活自動檢測充電器模式。

遠程喚醒支持

MAX14603/MAX14604/MAX14605/MAX14618在待機狀態(tài)（S3）下，如果在切換到自動模式之前使用了帶CDP仿真的直通模式，則支持遠程喚醒功能。如果外設(shè)設(shè)備在S0狀態(tài)下保持連接在USB端口，設(shè)備會保持直通模式，直到設(shè)備移除。如果不需要此功能，如在電池供電模式下，嵌入式控制可以通過切換VBUS來取消遠程喚醒。

向后兼容性

MAX14602/MAX14605可以輕松對MAX14566E進行向后兼容的CDP仿真升級，為舊設(shè)備的升級提供了便利。

ESD保護

所有引腳都集成了ESD保護結(jié)構(gòu)，可承受高達±2kV（人體模型）的靜電放電，在正常操作和設(shè)備斷電時都能有效保護設(shè)備，且在ESD事件后設(shè)備仍能正常工作，不會出現(xiàn)閂鎖現(xiàn)象。

總結(jié)

MAX14600–MAX14605/MAX14618系列產(chǎn)品以其卓越的性能、豐富的功能和高度的集成度，為USB主機充電器識別和充電控制提供了優(yōu)秀的解決方案。無論是在充電兼容性、用戶靈活性還是空間節(jié)省方面，都具有明顯的優(yōu)勢。電子工程師在設(shè)計相關(guān)USB設(shè)備時，可以充分考慮該系列產(chǎn)品的特點，以滿足不同應(yīng)用場景的需求。大家在實際應(yīng)用中是否遇到過類似產(chǎn)品的兼容性問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。