今天的消費者隨時都會攜帶便攜式設備(PD)，如智能手機、平板電腦以及媒體播放器。但將這些PD帶入車內時，它們可能無法快速充電，甚至根本不能充電，尤其電感器是電池幾乎耗盡時。有時甚至沒有足夠的USB端口供給所有乘客，導致USB口緊缺。由于當前所有的汽車信息娛樂系統都提供USB端口連接，汽車OEM廠商亟待解決這一問題。

即使是最低成本的汽車，乘客也希望得到全功能、快速充電的USB端口，并且有更多端口可用。由于低成本USB車載充電器會在車中產生射頻(RF)干擾，不能解決上述問題。汽車OEM廠商非常清楚這些PD充電以及產生的RF干擾問題，他們正竭力尋求最可靠、最低成本的途徑，以便更新每輛汽車的現有USB口，同時增加更多的USB充電端口。

傳統USB方案需要4、5個分立元件解決問題。本文討論一種帶有智能USB開關的新型DC/DC轉換器，其通過高度集成提供汽車相關的USB電源、USB充電枚舉、端口保護，并解決PD充電電流越來越大帶來的新問題，使得USB成為汽車廠商和消費者的實用工具。

車載USB設計所面臨的挑戰

我們面對的主要挑戰是電流要求。隨著設備電池容量的增大，PD的USB充電電流也在不斷地增長。車載USB端口曾經將電流限制在500mA，但新的PD要求高達1A、1.5A，甚至2.1A@5.0V的電流，以便快速充電。

首先，我們討論一下距離問題。由于美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)反對在收音機前面板安裝USB端口，所以汽車的主USB端口通常位于扶手箱處，或者是收音機/中控臺下方，或座椅間的扶手儲物箱內。這種位置的USB口距離收音機30cm～3m，采用永久連接、固定USB電纜。PD連接至遠端USB端口后，即吸收電流并嘗試充電。通過USB VBUS(+5V)電源線和USB接地線電阻的電流在固定電纜上產生的壓降為(I&thttp://www.ruishen.net.cn/大電流電感器imes;R)。當PD處的電壓低于USB規范時，將造成充電電流減小，充電時間變長，如圖1所示。例如，如果電纜電阻為500mΩ，PD充電電流為1.5A，產生的壓降則為750mV，使得PD處的電壓降至4.25V。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠