L’utilizzo di Smartphone e Tablet è divenuto talmente comune che raramente ci si sofferma nel comprendere le problematiche che bisogna risolvere al fine di garantirne un uso pratico.
Tra le varie problematiche vi è quello associato al dover caricare il dispositivo per mezzo di un adattatore.
Le nuove norme Europee impongono che i nuovi telefoni abbiano tutti un sistema di ricarica standard in particolare che sia USB. Questo ha portato sempre più spesso a collegare il proprio dispositivo direttamente al proprio PC. Lo standard USB 2.0 può fornire un massimo di corrente fino a 500mA, o meglio 100mA estendibile fino a 500mA dopo aver effettuato l’enumerazione del dispositivo stesso.
Correnti di ricarica da 500mA possono causare tempi di ricarica piuttosto elevati per i sistemi che fanno uso di batterie con energia pari a migliaia di mA/h.
Per tale ragione il consorzio USB ha, oltre allo Standard Downstream Port (SDP), introdotto una nuova classe di dispositivi nominata Charging Downstream Port (CDP).
Questa categoria di dispositivi appartiene a quella che è collegata alla porta USB senza alcun interesse di stabilire una comunicazione con l´host USB. In particolare sono stati definiti degli standard per il Battery Charging, ovvero il BC1.1 e BC 1.2 che impongono dei nuovi limiti sulla massima corrente disponibile alla porta USB, estesa dai soli 500mA a oltre 1500mA a seconda dello standard e del tipo di dispositivo.
Lo standard BC 1.1 definisce inoltre il Dedicated Charging Port (DCP) ovvero quel dispositivo che permette di fornire energia a un End Stream Device senza aver la possibilità e necessità di avviare l´enumerazione dello stesso.
In questa famiglia di dispositivi rientra il TPS2511 che permette di riconoscere il dispositivo collegato alla porta USB permettendo di fornire corrente sufficiente per la ricarica. Uno schema a blocchi di utilizzo del Controllore TPS2511 è riportato in Figura 1.
Figura 1: Schema a blocchi dell'integrato TPS2511.
In particole si noti come il riconoscimento o fase d’identificazione avviene controllando in maniera opportuna le linee di comunicazione D+ e D-.
Gli standard BC1.1 e BC1.2 richiedono un corto, per mezzo di un resistore, tra la linea D+ e D- in maniera da bloccare l’enumerazione del dispositivo. Oltre a questo standard Apple utilizza per i propri prodotti una soluzione differente in cui è richiesta una tensione di 2.7 V-2.0 V o 2.0 V-2.7 V sulle linee D+ e D-.
I Tablet Samsung richiedono invece una tensione 1.2 V-1.2 V sulle line D+/D– .
Qualora il dispositivo non dovesse essere propriamente riconosciuto dalla porta USB, il dispositivo stesso potrebbe non ricaricarsi, per cui per caricare un dispositivo Apple o Samsung non sono sufficienti solo le linee + e –, ovvero 5V tipici della porta USB, ma è richiesta l´opportuna circuiteria di riconoscimento come quella integrata nel TPS2511.
Autore: Mauro Laurenti
Bibliografia
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