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意法半导体简化USB Type-C电源转接器设计

  • 赖品如台北

意法半导体简化USB Type-C电源转接器设计,推出支持高效Power Delivery和PPS的参考设计。

意法半导体(STMicroelectronics;ST;纽约证券交易所代码:STM)推出了一个支持可程序设计电源(Programmable Power Supply;PPS)的USB Type-C Power Delivery 3.0参考设计,其最大输出功率27W,在不连接充电线的情况下零功耗,可加速设计出简单好用、小巧、高效的电源转换器。

USB PPS有助于节省电能、减少设备充电时间和散热量,以及降低设备端的物料清单成本。STEVAL-USBPD27S参考设计集成STM32G071微控制器(MCU)、最先进的PWM控制器STCH03和TCPP01-M12 USB Type-C保护IC。

其中,STM32G071单芯片集成功能完整的USB Type-C Power Delivery控制器。此参考设计让使用者可以快速开发USB快充电源转接器,满足欧盟效能标准European CoC V5 Tier-2和美国效能标准DOE Level VI规定之四级最低平均作业效能和待机功耗低于40mW的要求。

STM32G071 MCU处理整个数字控制的功能,包括二次侧VBUS电压控制算法,以及意法半导体独有的自我调整同步整流专利算法,以进一步提升充电效能。

VBUS控制算法符合USB Type-C供电和PPS规范,并实现了电线压降补偿,以精确控制供电电压。PPS可以在3.3V~11V之间每步20mV逐步调整输出电压值,每步50mA逐步调整限流值,以最大程度地减小充电期间的功率变换损耗。

作为以MCU为基础的解决方案,该参考设计为使用者提供了更多的设计弹性,可以为其它的客制化应用层,导入USB Power Delivery标准的升级改进功能。

STEVAL-USBPD27S电路板的功率级采用意法半导体的高集成度STCH03 PWM控制器,该控制器内建高压启动电路、一次侧定流输出整流和先进电源管理功能。

为准谐振零压开关(Zero-Voltage Switching;ZVS)返驰式转换器设计,STCH03亦确保功率变换器具有高效能、超低待机功耗和出色的动态效能。STD7N65M6 MDmesh M6一次侧高压STPOWER MOSFET对软件及硬件开关模式的效能进行了最佳化,为应用设计带来极高的效能。

最后,TCPP01-M12为USB VBUS脚位和配置通道(Configuration Channel;CC)脚位提供±8kV ESD静电放电保护,并符合IEC 61000-4-2第四级安全要求。VBUS脚位和CC脚位之间还具有短路保护功能,以及误用损坏电线导致设备损坏的防护功能。

STEVAL-USBPD27S是一个小巧且高功率配置之立即可用的评估板模块,其大小为59mmx35mmx21mm,功率密度达到每立方英寸10.2W。