ST簡化USB Type-C電源轉接器設計

作者 : STMicroelectronics

STM32G071 MCU處理整個數位控制的功能,包括二次側VBUS電壓控制演算法,以及意法半導體獨有的自我調整同步整流專利演算法,以進一步提升充電效能。

意法半導體(STMicroelectronics,ST)推出了一個支援可程式設計電源(Programmable Power Supply,PPS)的USB Type-C Power Delivery 3.0參考設計,其最大輸出功率27W,在不連接充電線的情況下零功耗,可加速設計出簡單好用、小巧、高效的電源轉換器。USB PPS有助於節省電能、減少設備充電時間和散熱量,以及降低設備端的物料清單成本。

STEVAL-USBPD27S參考設計整合STM32G071微控制器(MCU)、最先進的PWM控制器STCH03和TCPP01-M12 USB Type-C 保護IC。其中,STM32G071單晶片整合功能完整的USB Type-C Power Delivery控制器。此參考設計讓使用者可以快速開發USB快充電源轉接器,滿足歐盟效能標準European CoC V5 Tier-2和美國效能標準DOE Level VI規定之四級最低平均作業效能和待機功耗低於40mW的要求。

STM32G071 MCU處理整個數位控制的功能,包括二次側VBUS電壓控制演算法,以及意法半導體獨有的自我調整同步整流專利演算法,以進一步提升充電效能。VBUS控制演算法符合USB Type-C供電和PPS規範,並實現了電線壓降補償,以精確控制供電電壓。PPS可以在3.3V-11V之間每步20mV逐步調整輸出電壓值,每步50mA逐步調整限流值,以最大程度地減小充電期間的功率變換損耗。

作為以MCU為基礎的解決方案,該參考設計為使用者提供了更多的設計彈性,可以為其他的客製化應用層,導入USB Power Delivery標準的升級改進功能。STEVAL-USBPD27S電路板的功率級採用意法半導體的高整合度STCH03 PWM控制器,該控制器內建高壓啟動電路、一次側定流輸出整流和先進電源管理功能。為準諧振零壓開關(Zero-Voltage Switching,ZVS)返馳式轉換器設計,STCH03亦確保功率變換器具有高效能、超低待機功耗和出色的動態性能。

STD7N65M6 MDmesh M6一次側高壓STPOWER MOSFET對軟體及硬體開關模式的性能進行了最佳化,為應用設計帶來極高的效能。最後,TCPP01-M12為USB VBUS腳位和配置通道(Configuration Channel,CC)腳位提供±8kV ESD靜電放電保護,並符合IEC 61000-4-2第四級安全要求。VBUS腳位和CC腳位之間還具有短路保護功能,以及誤用損壞電線導致設備損壞的防護功能。STEVAL-USBPD27S是一個小巧且高功率配置之立即可用的評估板模組,其大小為59mmx35mmx21mm,功率密度達到每立方英吋10.2W。

 

 

 

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