Το USB Type-C και το Quick Charge (QC) είναι δύο νέα πρότυπα ισχύος στην τρέχουσα αγορά, καθώς και οι τάσεις της αγοράς. Το κοινό χαρακτηριστικό αυτών των δύο βασικών κριτηρίων είναι ότι η τάση εξόδου πρέπει να ρυθμιστεί. Ο ελεγκτής ισχύος ενίσχυσης γέφυρας H-inductor Single Press στο Anshen Mei Semiconductor μπορεί να προσαρμοστεί σε μεγάλο εύρος τάσης εισόδου και μεγάλο εύρος τάσης εξόδου, το οποίο είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για χρήση σε USB TYPE-C ή QC 3.0, το οποίο απαιτεί ρύθμιση τάσης σύμφωνα με τις απαιτήσεις του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού. Εφαρμογές. Η ενσωματωμένη στο τσιπ διασύνδεση I2C μπορεί να ρυθμιστεί από τον εξωτερικό μικροελεγκτή (MCU) για την εκτέλεση της βηματικής ρύθμισης της τάσης εξόδου και μπορεί να εφαρμόσει μια ποικιλία πρωτοκόλλων γρήγορης φόρτισης όπως USB PD Type-C, QC 2.0 / 3.0 στον ίδιο τύπο - Θύρα C. , Μπορεί να προσαρτήσει τη Συμφωνία Γρήγορης Φόρτισης Διασύνδεσης Apple Lighting και τη Συμφωνία γρήγορης φόρτισης διεπαφής Samsung.
Επισκόπηση USB TYPE-C και γρήγορης φόρτισης 1. USB TYPE-C Ηλεκτρονικά προϊόντα όπως υπολογιστές, κινητά τηλέφωνα, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές κ.λπ. συχνά χρειάζεται να διασυνδέονται δεδομένα ή να παρέχουν τροφοδοτικά με άλλες ηλεκτρονικές συσκευές, αλλά διάφορες διαφορετικές προδιαγραφές προσαρμογέων και καλωδίων προκαλούν μεγάλη ταλαιπωρία στη χρήση και επίσης αυξάνουν το βάρος των ταξιδιωτικών αποσκευών. Προκειμένου να μειωθεί ο αριθμός των ιμάντων και η περιττή σπατάλη, θα πρέπει να δημιουργηθεί το πρότυπο διασύνδεσης USB TYPE C. Ο στόχος της διασύνδεσης USB TYPE C είναι η υιοθέτηση μιας ενοποιημένης διεπαφής μεταξύ διαφορετικών ηλεκτρονικών συσκευών, παρέχοντας ταυτόχρονα ισχύ και δεδομένα μετάδοσης, υποστηρίζοντας επίσης πρωτόκολλα επικοινωνίας εξατομικευμένου ήχου και πελάτη. Η εξέλιξη της τεχνολογίας φόρτισης USB φαίνεται στο σχήμα 1.
Εικόνα 1: Εξέλιξη τεχνολογίας φόρτισης USB Το USB PD υποστηρίζει τροφοδοσία διαφορετικών επιπέδων ισχύος. Η προεπιλογή υποστηρίζει 5 V @ 2A κατά την εκκίνηση και μπορεί να ρυθμιστεί σε 18 W, 36 W, 60 W, 100 W κ.λπ., το καλώδιο υποστηρίζει 1.5 A πάνω από το ρεύμα και χρειάζεται να ρυθμιστεί περισσότερη ισχύς εξόδου. Η τάση εξόδου είναι υψηλή για να διασφαλιστεί ότι το ρεύμα του καλωδίου δεν υπερβαίνει τις προδιαγραφές. Επιπλέον, το πρωτόκολλο USB PD υποστηρίζει επίσης πρόσθετη επιλογή ισχύος και τάσης.
2. Γρήγορη φόρτιση Η γρήγορη φόρτιση είναι μια τεχνική που αναπτύχθηκε για την υποστήριξη της ταχείας φόρτισης φορητών συσκευών. Αυξάνοντας την τάση εξόδου για να αυξήσετε την ισχύ εξόδου, η τάση εξόδου ρυθμίζεται από τη γραμμή σήματος USB D +, D- διαφορετικές καταστάσεις. Το πρότυπο QC 3.0 υποστηρίζει ρύθμιση τάσης 200 MV / παραγγελία για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης μετατροπής του τμήματος φόρτισης της συσκευής χειρός και τη μείωση της αύξησης της θερμοκρασίας.
Χαρακτηριστικά και αρχή λειτουργίας του NCP81239 Το NCP81239 υποστηρίζει μεγάλο εύρος τάσης εισόδου, παρέχοντας δυναμικές προγραμματιζόμενες συχνότητες μεταγωγής από 150 kHz έως 1.2 MHz, ενσωματωμένα 4 προγράμματα οδήγησης MOSFET, με έλεγχο λειτουργίας biag ρεύματος, υποστήριξη αποφυγής εκκίνησης εξόδου, άμεσος έλεγχος νεκρού χρόνου Ανεξάρτητη ανίχνευση ρεύματος εισόδου και εξόδου, η τάση εξόδου (εύρος 0 έως 20V) μπορεί να προγραμματιστεί, ενσωματωμένη προστασία υπέρτασης, υπότασης, υπερέντασης και ακριβούς υπερφόρτωσης, κ.λπ., αλλά παρέχει επίσης προστασία τροφοδοσίας 5 V vconn.
Εικόνα 2: Τυπικό διάγραμμα κυκλώματος εφαρμογής του NCP81239 Το NCP81239 χρησιμοποιεί έλεγχο πίεσης ανύψωσης λειτουργίας δισχιδούς ρεύματος, ο οποίος μπορεί να επιτύχει απρόσκοπτη εναλλαγή της λειτουργίας buck σε λειτουργία ενίσχυσης. Η διεπαφή I2C χρησιμοποιεί μόνο δύο γραμμές σήματος για την επίτευξη αμφίδρομης σειριακής επικοινωνίας και η ανοιχτή αποστράγγιση μπορεί να είναι βολική για τις MCU λογικών 1.8 V, 2.5 V, 3.3 V και 5 V σε διαφορετικά λογικά επίπεδα.
Το ρεύμα εισόδου και εξόδου μπορούν να ανιχνευθούν από μια αντίσταση ανίχνευσης υψηλής πλευράς. Η ανιχνευόμενη τάση χωρίζεται σε δύο κανάλια εσωτερικού και εξωτερικού: το εσωτερικό σήμα ρεύματος χρησιμοποιείται για τον έλεγχο βρόχου και την προστασία περιορισμού ρεύματος της λειτουργίας ρεύματος και η προστασία υπερέντασης μπορεί να εκτελεστεί από εσωτερικούς καταχωρητές. Ρύθμιση ή μάσκα, το εσωτερικό σταθερό κέρδος είναι 10 φορές, η εσωτερική τιμή ρεύματος αποθηκεύεται στον αντίστοιχο καταχωρητή μέσω του μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό (ADC) και μπορεί να διαβαστεί από το I2C. το σήμα εξωτερικού ρεύματος μπορεί να διαβαστεί από το MCU για να εκτελέσει την αντίστοιχη λειτουργία λογισμικού, η εξωτερική αντίσταση μπορεί να ορίσει το εύρος των μετρήσεων ρεύματος και το ρεύμα που ανιχνεύει τη μετατροπή είναι 5 ms και το εξωτερικό μπορεί επίσης να περάσει τον πυκνωτή αντίστασης για να φιλτράρει το ρεύμα σήμα σε μια μέση τιμή.
Το NCP81239 έχει ενσωματωμένο ADC 4-bit 7 καναλιών που υλοποιεί μια μετατροπή A/D εισόδου και εξόδου και η αντίστοιχη τιμή μπορεί να διαβαστεί διαβάζοντας τον εσωτερικό καταχωρητή από το I2C. Η εσωτερική τάση αναφοράς ανάδρασης ρυθμίζεται μέσω DAC 9-bit και η τάση αναφοράς κυμαίνεται από 0 V έως 2.55 V και το εύρος τάσης εξόδου μπορεί να ρυθμιστεί από εξωτερικό δίκτυο διαίρεσης τάσης. Δεδομένου ότι το εσωτερικό μέγεθος βήματος έχει 9 ADC, το μέγεθος βήματος είναι σχετικά μικρό, επομένως είναι βολικό να ρυθμίσετε την πτώση πίεσης του καλωδίου αντιστάθμισης με τη διεπαφή MCU I2C, έτσι ώστε η τάση φορτίου να διατηρείται εντός του εύρους σφάλματος της καθορισμένης τιμής. που είναι πολύ κατάλληλο για το QC3.0 ή το USB PD απαιτείται για ρύθμιση.
Σύμφωνα με τις προδιαγραφές των USB PD, QC2.0, QC3.0, εάν χρειάζεται να ρυθμίσετε δυναμικά την τάση εξόδου, εμπλέκεται ο ρυθμός ρύθμισης της πίεσης. Εάν η ταχύτητα ρύθμισης της πίεσης είναι πολύ γρήγορη, το ρεύμα του επαγωγέα υπερβαίνει, η τάση εξόδου είναι υπέρβαση ή κατεβαίνει. Ο ενσωματωμένος καταχωρητής NCP81239 μπορεί να ρυθμιστεί μέσω της διεπαφής I2C, ελέγχοντας έτσι την κλίση της ανόδου και της πτώσης τάσης στη ρύθμιση.
Το NCP81239 εκτελεί προστασία από υπερένταση προς τα εμπρός ανιχνεύοντας το ρεύμα αιχμής της εισόδου στο RS1, και η λειτουργία περιορισμού ρεύματος είναι μια λειτουργία κρότου. Είτε στη λειτουργία buck είτε στη λειτουργία ενίσχυσης, όταν ανιχνεύεται υπερένταση σε έναν κύκλο, η ισχύς εισόδου ορίου Q1 απενεργοποιείται αμέσως. Εάν ο ρυθμός ροής ρεύματος ανά κύμα φτάσει τα 2 ms ή η τάση FB κάτω από 300 millivolt, μπείτε στη λειτουργία γρήγορου τερματισμού λειτουργίας και απενεργοποιήστε 4 διακόπτες και, στη συνέχεια, ξεκινήστε ξανά στην αρχική ρυθμισμένη τάση εξόδου και ρεύμα. Η τιμή προστασίας από υπερένταση μπορεί να ρυθμιστεί μέσω του I2C ή της αντίστασης ανίχνευσης ρεύματος και η επιλογή των αντιστάσεων ανίχνευσης ρεύματος θα πρέπει να διασφαλίζει ότι η τάση του CSP1-CSN1 δεν υπερβαίνει τα 100 mV του εύρους τάσης op amp. Εάν χρησιμοποιείται αντίσταση ανίχνευσης 5 milliobic, η αντίστοιχη μέγιστη τιμή προστασίας υπερέντασης λαμβάνεται παρακάτω, η προεπιλεγμένη τιμή είναι 7.6 A.
Πίνακας 1: Αντίσταση ανίχνευσης 5 MΩ Αντίστοιχη τιμή προστασίας από υπερένταση αιχμής (προστασία προς τα εμπρός υπερέντασης) Η πίεση ανύψωσης της σύγχρονης ανόρθωσης 4 διακοπτών ελέγχεται σε λειτουργία ελαφρού φορτίου, υπερφόρτωση σε ελαφρύ φορτίο, προστασία υπέρτασης εξόδου και εξόδους από υψηλή τάση σε χαμηλή τάση προσαρμογή. Το CSP2 / CSN2 χρησιμοποιείται για την ανίχνευση του αντίστροφου ρεύματος, όταν το αντίστροφο ρεύμα υπερβαίνει την τιμή ρύθμισης ορίου ρεύματος, εάν η τάση εξόδου είναι εντός του καθορισμένου εύρους τάσης, το Q4 θα απενεργοποιηθεί αμέσως για να αποτρέψει τη συνεχή αύξηση του ρεύματος αντίστροφης κατεύθυνσης. Εάν είναι σε λειτουργία buck, το Q4 θα επιστραφεί όταν το Q2 είναι απενεργοποιημένο. Η τιμή προστασίας υπερέντασης μπορεί να ρυθμιστεί από την αντίσταση ανίχνευσης I2C ή ρεύματος. Η επιλογή των αντιστάσεων ανίχνευσης ρεύματος Για να διασφαλιστεί ότι η τάση του CSP2-CSN2 δεν υπερβαίνει τα 100 mV του εύρους τάσης op amp. Εάν χρησιμοποιείται αντίσταση ανίχνευσης 5 milliocar, η αντίστοιχη τιμή αιχμής προστασίας υπερέντασης είναι η εξής, η προεπιλεγμένη τιμή -8 A.
Πίνακας 2: Αντιστάσεις ανίχνευσης 5 MΩ που αντιστοιχούν σε τιμές αιχμής προστασίας από υπερένταση (αντίστροφη προστασία υπερέντασης) Όταν η τάση εξόδου είναι πάνω από την καθορισμένη τιμή του 110%, ο χρόνος υπερβαίνει τον έναν κύκλο μεταγωγής, το NCP81239 θα εισέλθει σε λειτουργία προστασίας από υπέρταση. Όταν η προστασία από υπέρταση, το S1 είναι απενεργοποιημένο, η αγωγιμότητα S2, τα S3 και S4 θα ενεργοποιηθούν εναλλάξ για να εκφορτίσουν την τάση εξόδου, ενώ θα εμποδίσουν το αντίστροφο ρεύμα να υπερβεί την καθορισμένη τιμή ρεύματος αντίστροφης προστασίας. Σε περίπτωση αστοχίας υπέρτασης εξόδου, η συχνότητα μεταγωγής θα πέσει στα 50 kHz, θα αποτρέψει τον κορεσμό της επαγωγής και θα μειώσει την κατανάλωση ενέργειας στο σωλήνα ισχύος.
Εικόνα 3: Απεικόνιση προστασίας από υπέρταση εξόδου Η παραδοσιακή σύγχρονη ανόρθωση ενεργοποιείται όταν υπάρχει τάση προ-απενεργοποίησης και η έξοδος θα αποφορτιστεί πρώτα και μετά θα αυξηθεί. Όταν η έξοδος είναι προ-απενεργοποιημένη, ξεκινά το NCP81239 και ξεκινά η λειτουργία μη σύγχρονου ανορθωτή και η εκφόρτιση εξόδου δεν είναι κατάλληλη για το φορτίο της μπαταρίας.
Η τάση εξόδου είναι εντός 3.3 ms από την καθορισμένη τιμή +/- 5%, θα εκδώσει ένα σήμα POWER GOOD αφού η καθυστέρηση είναι 3.3 ms. Εάν η τάση εξόδου υπερβεί την καθορισμένη τιμή +/- 7% υπερβαίνει έναν κύκλο μεταγωγής, επαναφέρεται ο καταχωρητής καλού ρεύματος και εξέρχεται το σήμα διακοπής.
Το NCP81239 υποστηρίζει 4 διευθύνσεις I2C, οι οποίες μπορούν να διαμορφωθούν πριν από τις ανάγκες του πελάτη και το προεπιλεγμένο μοντέλο της διεύθυνσης I2C είναι E8H / E9H.
Επιπλέον, το ίδιο το NCP81239 έχει προστασία supermoy και η θερμοκρασία σύνδεσης τσιπ υπερβαίνει τους 150 μοίρες και τέσσερις διακόπτες είναι απενεργοποιημένοι και η θερμοκρασία θα επανεκκινηθεί μετά τους 125 βαθμούς.
Σχεδιασμός αναφοράς Το Anshen Mei Semiconductor παρέχει φορτιστή αυτοκινήτου 60 W, εξωτερική βάση σύνδεσης φορητού υπολογιστή, εφαρμογές επιτραπέζιου υπολογιστή, διεπαφή TYPE-C, όπως διεπαφή TYPE-C, μπορεί να επιτύχει μικρό όγκο, υψηλή ενεργειακή απόδοση, ικανοποιητική σε USB PD και γρήγορη φόρτιση διαφορετικών απαιτήσεις εφαρμογής σύμφωνα με τις προδιαγραφές.
Σύνοψη Η διεπαφή TYPE-C γίνεται μια ενιαία διασύνδεση μεταξύ ηλεκτρονικών προϊόντων, η διαφορετική τάση USB PD υψηλής ισχύος και η ισχύς πρέπει να προσαρμοστεί στην τάση εξόδου. Το NCP81239 του Ansian Semiconductor έχει μια χαρακτηριστική λειτουργία και μια πλήρη λειτουργία προστασίας που το καθιστά ιδανικό για είσοδο ευρείας τάσης, υψηλή αξιόπιστη εφαρμογή της ρυθμιζόμενης τάσης εξόδου, όπως USB PD και Quick Charge, και φόρτιση μπαταρίας, τον μοναδικό έλεγχο του εφαρμογή τρόπου λειτουργίας Μετατροπή πίεσης ανύψωσης υψηλής απόδοσης, ο μέγιστος σχεδιασμός των υψηλότερων 1.2 MHz μπορεί να επιτύχει σμίκρυνση.
άλλο προϊόν μας:
