Elektor Electronics 2018 03 04
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PROJET DE LECTEUR<br />
circuit intégré universel<br />
pour chargeurs USB<br />
juste six broches, pas de microcontrôleur<br />
Tam Hanna<br />
Vous travaillez plutôt avec des microcontrôleurs, des systèmes sur puce (SoC), des affcheurs LCD et autres<br />
contrôleurs d’écrans tactiles, mais parfois vous souhaitez (ou devez) intégrer à votre projet une tablette ou<br />
un ordiphone bon marché. Se pose alors la question de l’alimentation. Si vous voulez construire vous-même<br />
un chargeur USB, attendez-vous à en voir de toutes les couleurs. En effet, il ne sufft pas de connecter les<br />
lignes du +5 V et de masse d’une prise USB. En outre il existe une bonne demi-douzaine de spécifications<br />
de charge différentes, le processus de charge échouera si les exigences particulières d’un appareil mobile ne<br />
sont pas remplies. Mais un circuit intégré à seulement six broches vient à votre rescousse…<br />
La construction d’un chargeur de 5 V pour appareil mobile est<br />
bien plus complexe qu’il n’y paraît. Les appareils mobiles ont<br />
leurs exigences et demandent bien plus que les 5 V présents<br />
au bout de leur câble de charge. C’est bien beau qu’aujourd’hui<br />
presque tous les appareils mobiles puissent accepter 5 V et être<br />
rechargés par un chargeur USB (voir la collection de la fig. 1),<br />
mais en plus de la tension, les broches de données du câble<br />
USB doivent également être correctement connectées, sans<br />
quoi l’appareil mobile dédaignera l’énergie proposée. Comme<br />
le montre la figure 2, certains fabricants ont leur propre standard<br />
sur les lignes de données, cette prolifération sauvage n’est<br />
pas particulièrement utile et ne fait qu’ajouter à la confusion.<br />
Brouillamini de spécifications<br />
Concevoir un chargeur simplement adapté aux spécifications<br />
de l’appareil que vous comptez utiliser, plutôt que de s’attaquer<br />
au fouillis des spécifications, n’est pas non plus une stratégie<br />
très futée. En effet la tablette ou l’ordiphone sera rapidement<br />
obsolète ; lorsque vous le remplacerez, le chargeur ne sera<br />
plus compatible. Un port de recharge (largement) universel<br />
est donc de loin la meilleure approche afin que l’on n’ait pas à<br />
modifier l’électronique pour l’adapter aux exigences des nouveaux<br />
appareils mobiles.<br />
Il existe plusieurs manières de construire un chargeur USB<br />
complet sans microcontrôleur dédié. Selon la spécification<br />
STANDARD USB<br />
HOST CHARGING<br />
DOWNSTREAM PORT<br />
APPLE<br />
SONY<br />
DEDICATED<br />
CHARGER<br />
VLOAD PU<br />
3V6<br />
VBUS<br />
5V0<br />
VBUS<br />
5V0<br />
VBUS<br />
5V0<br />
HLPU<br />
300k<br />
ADPPU<br />
75k0<br />
SDPPU<br />
5k1<br />
2M<br />
(min)<br />
D+<br />
~ 0V22<br />
D+<br />
2V<br />
D+<br />
3V3<br />
D+<br />
HPD<br />
14k25 to 24k8<br />
ADPPD<br />
49k9<br />
SDPPD<br />
10k<br />
VLOAD PU<br />
3V6<br />
VBUS<br />
5V0<br />
VBUS<br />
5V0<br />
high Z<br />
2V5<br />
D–<br />
HLPU<br />
ADMPU<br />
SDPPU<br />
300k<br />
43k2 (for 1A)<br />
5k1<br />
75k0 (for 0A5)<br />
~ 0V22 D– 2V7 / 2V D– 3V3<br />
D–<br />
HPD<br />
14k25 to 24k8<br />
ADMPD<br />
49k9<br />
SDPPD<br />
10k<br />
2M<br />
(min)<br />
Figure 1. Divers chargeurs USB. De gauche à droite : chargeur Apple<br />
10 W pour iPad, chargeur Apple 5 W pour iPhone, chargeur Logitech 5 W,<br />
chargeur Noname 5 W.<br />
Figure 2. Certains fabricants gèrent différemment le câblage des lignes<br />
de signal du port USB. (Source : Maxim)<br />
8 mars/avril <strong>2018</strong> www.elektormagazine.fr
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