USB Type-C og Quick Charge (QC) er to nye strømstandarder i det nåværende markedet, samt markedstrender. Fellestrekket til disse to hovedkriteriene er at utgangsspenningen må justeres. Single Press inductor H-bridge boost power controller i Anshen Mei Semiconductor kan tilpasse seg bredt inngangsspenningsområde og bredt utgangsspenningsområde, som er spesielt egnet for bruk i USB TYPE-C eller QC 3.0, som krever spenningsregulering i henhold til kravene av elektrisk utstyr. Applikasjoner. Det brikkeintegrerte I2C-grensesnittet kan justeres av den eksterne mikrokontrolleren (MCU) for å utføre trinnjusteringen av utgangsspenningen, og kan implementere en rekke hurtigladeprotokoller som USB PD Type-C, QC 2.0 / 3.0 i samme type -C-port. , Kan forankre Apple Lighting Interface Fast Charge Agreement og Samsung Interface Fast Charge Agreement.
USB TYPE-C og hurtigladingsoversikt 1. USB TYPE-C Elektroniske produkter som datamaskiner, mobiltelefoner, digitale kameraer, etc. trenger ofte å koble sammen data eller gi strømforsyninger med andre elektroniske enheter, men ulike spesifikasjoner for adaptere og kabler gir store ulemper å bruke, og øker også reiseveskens vekt. For å redusere antall seler og unødvendig avfall, bør USB TYPE C-grensesnittstandarden bli født. USB TYPE C-grensesnittmålet er å ta i bruk et enhetlig grensesnitt mellom forskjellige elektroniske enheter, samtidig som det gir strøm og overføringsdata, støtter også lyd og kundetilpassede kommunikasjonsprotokoller. Utviklingen av USB-ladeteknologi er vist i figur 1.
Figur 1: Utvikling av USB-ladeteknologi USB PD støtter strømforsyning med forskjellige strømnivåer. Standarden støtter 5 V @ 2A ved start, og kan justeres til 18 W, 36 W, 60 W, 100 W, etc., kabelen støtter 1.5 A over strøm, og mer effekt må justeres. Utgangsspenningen er høy for å sikre at kabelstrømmen ikke overskrider spesifikasjonen. I tillegg støtter USB PD-protokollen også ekstra strøm- og spenningsvalg.
2. Quick Charge Quick Charge er en teknikk utviklet for å støtte hurtiglading av håndholdte enheter. Ved å øke utgangsspenningen for å øke utgangseffekten, settes utgangsspenningen av USB-signallinjen D+, D- forskjellige tilstander. QC 3.0-standarden støtter 200 MV / ordrespenningsregulering for å optimalisere konverteringsenergieffektiviteten til ladedelen av den håndholdte enheten og redusere temperaturøkningen.
Funksjoner og arbeidsprinsipp for NCP81239 NCP81239 støtter bredt inngangsspenningsområde, gir dynamiske programmerbare svitsjefrekvenser fra 150 kHz til 1.2 MHz, integrerte 4 MOSFET-drivere, bruker biag strømmoduskontroll, støtter utgangspreflammasjonsstart, adaptiv dødtidskontroll for å forhindre direkte, med uavhengig inngangs- og utgangsstrømdeteksjon, utgangsspenning (område 0 til 20V) kan programmeres, integrert overspenning, underspenning, overstrøm, og presis overbelastningsbeskyttelse, etc., men gir også 5 V vconn strømforsyningsbeskyttelse av.
Figur 2: Typisk applikasjonskretsskjema for NCP81239 NCP81239 bruker bifidal strømmodus løftetrykkkontroll, som kan oppnå sømløs bytte av buck-modus til boost-modus. I2C-grensesnittet bruker bare to signallinjer for å oppnå toveis seriell kommunikasjon, og det åpne avløpet kan være praktisk for MCU-ene på 1.8 V, 2.5 V, 3.3 V og 5 V logikk på forskjellige logiske nivåer.
Inngangs- og utgangsstrømmen kan detekteres av en høysidedeteksjonsmotstand. Den detekterte spenningen er delt inn i to kanaler internt og eksternt: det interne strømsignalet brukes til sløyfekontroll og strømbegrensende beskyttelse av strømmodus, og overstrømsbeskyttelse kan utføres av interne registre. Sett eller maske, den interne faste forsterkningen er 10 ganger, den interne strømverdien lagres i det tilsvarende registeret gjennom analog-til-digital-omformeren (ADC), og kan leses av I2C; det eksterne strømsignalet kan leses av MCU for å utføre den tilsvarende programvareoperasjonen, ekstern impedans kan stille inn rekkevidden av strømmålinger, og strømmen som oppdager konverteringen er 5 ms, og den eksterne kan også passere motstandskondensatoren for å filtrere strømmen signal til en gjennomsnittsverdi.
NCP81239 har en innebygd 4-kanals 7-bits ADC som implementerer en inngang og utgang A/D-konvertering, og den tilsvarende verdien kan leses ved å lese det interne registeret av I2C. Den interne tilbakekoblingsreferansespenningen settes gjennom 9-bits DAC-er, og referansespenningen varierer fra 0 V til 2.55 V, og utgangsspenningsområdet kan stilles inn av eksternt spenningsdelingsnettverk. Siden den interne trinnstørrelsen har 9 ADC-er, er trinnstørrelsen relativt liten, så det er praktisk å stille inn kompensasjonskabelens trykkfall med MCU I2C-grensesnittet, slik at belastningsspenningen kan holdes innenfor feilområdet til den innstilte verdien, som er veldig egnet for QC3.0 eller USB PD er nødvendig for å regulere.
Under spesifikasjonene til USB PD, QC2.0, QC3.0, hvis du trenger å stille inn utgangsspenningen dynamisk, er trykkreguleringshastigheten involvert. Hvis trykkreguleringshastigheten er for høy, overskrides induktorstrømmen, utgangsspenningen overskrides eller nedover. Det innebygde registeret NCP81239 kan stilles inn via I2C-grensesnittet, og kontrollerer derved stignings- og fallstigningen på spenningen i reguleringen.
NCP81239 utfører foroverstrømsbeskyttelse ved å oppdage toppstrømmen til inngangen i RS1, og strømbegrensningsmodusen er en hicked-modus. Enten i buck-modus eller boost-modus, når overstrømmen oppdages i én syklus, blir Q1-grenseinngangseffekten slått av umiddelbart. Hvis strømningshastigheten for tid for bølge når 2 ms eller FB-spenning under 300 millivolt, gå inn i rask avstengningsmodus og slå av 4 brytere, og start deretter på nytt til den opprinnelige innstilte utgangsspenningen og strømmen. Overstrømbeskyttelsesverdien kan stilles inn via I2C eller strømdeteksjonsmotstanden, og valget av strømdeteksjonsmotstander bør sikre at spenningen til CSP1-CSN1 ikke overstiger 100 mV av op amp spenningsområdet. Hvis det brukes en 5 milliobisk deteksjonsmotstand, tas den tilsvarende topp overstrømbeskyttelsesverdien nedenfor, standardverdien er 7.6 A.
Tabell 1: 5 MΩ Deteksjonsmotstand Tilsvarende topp overstrømbeskyttelsesverdi (foroverstrømsbeskyttelse) Løftetrykket til 4-bryters synkron likeretting kontrolleres i lettbelastningsmodus, overbelastet til lett belastning, utgangsoverspenningsbeskyttelse og utganger fra høyspenning til lavspenning justering. CSP2 / CSN2 brukes til å detektere reversstrømmen, når reversstrømmen overskrider gjeldende grenseinnstillingsverdi, hvis utgangsspenningen er innenfor det innstilte spenningsområdet, vil Q4 umiddelbart slå seg av for å forhindre at den reverserte strømmen øker kontinuerlig. Hvis den er i buck-modus, vil Q4 bli returnert når Q2 er slått av. Overstrømbeskyttelsesverdien kan stilles inn av I2C eller strømdeteksjonsmotstanden. Valg av strømdeteksjonsmotstander For å sikre at spenningen til CSP2-CSN2 ikke overstiger 100 mV av op amp spenningsområdet. Hvis en 5 milliokar-deteksjonsmotstand brukes, er den tilsvarende beskyttelsesverdien for topp overstrøm som følger, standardverdien -8 A.
Tabell 2: 5 MΩ deteksjonsmotstander som tilsvarer topp overstrømbeskyttelsesverdier (omvendt overstrømbeskyttelse) Når utgangsspenningen er over den innstilte verdien på 110 %, overskrider tiden én svitsjesyklus, NCP81239 vil gå inn i overspenningsbeskyttelsesmodus. Når overspenningsbeskyttelsen, S1 er slått av, vil S2-ledning, S3 og S4 vekselvis slå på for å utlade utgangsspenningen samtidig som reversstrømmen forhindres i å overskride den innstilte reversbeskyttelsesstrømverdien. Under utgangsoverspenningssvikt vil svitsjefrekvensen falle til 50 kHz, forhindre induktansmetning og redusere strømforbruket på strømrøret.
Figur 3: Utgangsoverspenningsbeskyttelse illustrasjon Den tradisjonelle synkronlikerettingen aktiveres når det er en pre-off spenning, og utgangen vil bli utladet først og deretter stige. Når utgangen er pre-off, startes NCP81239, og den ikke-synkrone likerettermodusen startes, og utgangsutladningen er ikke egnet for batteribelastningen.
Utgangsspenningen er innenfor 3.3 ms fra den innstilte verdien +/- 5 %, vil gi et POWER GOOD-signal etter at forsinkelsen er 3.3 ms. Hvis utgangsspenningen overskrider den innstilte verdien +/- 7 % overskrider én svitsjesyklus, tilbakestilles Power Good Register, og avbruddssignalet sendes ut.
NCP81239 støtter 4 I2C-adresser, som kan konfigureres før kundens behov, og standardmodellen for I2C-adresse er E8H / E9H.
I tillegg har selve NCP81239 supermoy-beskyttelse, og chipkrysstemperaturen overstiger 150 grader, og fire brytere er slått av, og temperaturen vil bli startet på nytt etter 125 grader.
Referansedesign Anshen Mei Semiconductor gir en 60 W billader, ekstern dokkingstasjon for bærbar PC, skrivebordsapplikasjoner, et TYPE-C grensesnitt, for eksempel et TYPE-C grensesnitt, kan oppnå lite volum, høy energieffektivitet, tilfredsstillende i USB PD og Quick Charge Different søknadskrav under spesifikasjoner.
Oppsummer TYPE-C-grensesnittet er i ferd med å bli et enkelt grensesnitt mellom elektroniske produkter, høyeffekt USB PD forskjellig spenning og effekt må justeres til utgangsspenningen. NCP81239 til Ansian Semiconductor har en funksjon og en komplett beskyttelsesfunksjon som gjør den ideell for en bred spenningsinngang, en høy pålitelig bruk av den justerbare spenningsutgangen, som USB PD og Quick Charge, og batterilading, dens unike kontroll modusimplementering Høyeffektiv løftetrykkkonvertering, den maksimale utformingen av de høyeste 1.2 MHz kan oppnå miniatyrisering.
Vår andre produkt:
