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如何为USB Type-C选择合适的电源控制器

(文章滥觞:OFweek)

跟着电脑、手机、数码相机等电子产品的遍及,电子设备间经由过程互联来传输数据以及快速充电的利用越来越多,这就使USB Type-C和Quick Charge(QC)成为市场成长的新趋势。USB Type-C接口的目标是将不合电子设备之间的互联采纳统一的接口,同时可以供给电源和传输数据,也支持音视频和客户个性化的通信协议。而Quick Charge是经由过程提升输出电压来低落电缆和接头上的损耗以增大年夜输出功率,并经由过程USB旌旗灯号线D+、D-的不合状态来设定输出电压。

是以,要想满意USB Type-C和Quick Charge这两个标准,就必要一款能够根据用电设备的要求进行电压调节的电源节制器。安森美半导体的单电感H桥升降压电源节制器NCP81239便是异常抱负的选择。它可以适配宽输入电压范围和宽输出电压范围,芯片集成的I2C接口可和外部的微节制器(MCU)共同进行输出电压的步进调剂,且可在同一个Type-C端口实现多种快充协议,还能对接苹果Lighting接口快充协议、三星接口快充协议等等。

NCP81239支持宽输入电压范围,供给从150kHz至1.2MHz动态可编程的开关频率,集成4个MOSFET驱动,采纳双沿电流模式节制,支持输出预偏置启动,自适应逝世区光阴节制防止纵贯,具有自力的输入和输出电流检测,输出电压(范围0至20V)可以经由过程I2C编程,集成过压、欠压、过流和正确的过载保护等完善的保护功能,同时还供给对5V Vconn电源的保护。

NCP81239采纳双沿电流模式升降压节制,可实现降压模式到升压模式的无缝切换。I2C接口仅用两条旌旗灯号线实现双向串行通信,开漏极的连接可以方便的在不合逻辑电平间接口,兼容1.8V,2.5V,3.3V和5V逻辑电平的MCU。

输入输出电流可以经由过程高边的检测电阻进行检测,检测到的电压分为内部和外部两个通道:内部电流旌旗灯号用于电流模式的环路节制和限流保护,过流保护可以经由过程内部寄存器进行设置或樊篱,内部固定增益为10倍,内部电流值经由过程模数转换器(ADC)存入对应的寄存器,可以经由过程I2C读取;外部电流旌旗灯号可以被MCU读取履行响应的软件操作,外部的阻抗可以设定电流丈量的量程,电流检测运放跨导为5mS,外部也可以接电阻电容将电流旌旗灯号滤成匀称值。

NCP81239内置4通道7位ADC,可实现输入、输出之间的A/D转换,响应的值可经由过程I2C读取内部寄存器的要领进行读取。内部的反馈参考电压经由过程9位的DAC进行设定,参考电压范围为0V到2.55V,输出电压范围同时可以经由过程外部的分压收集进行设定。因为内部步长有9位ADC,步长对照小,以是便于用MCU I2C接口进行设定补偿电缆压降,从而使负载端电压可维持在设定值的偏差范围内,异常得当QC3.0或USB PD等必要调压的场合。

在USB PD、QC2.0、QC3.0等规格下,如需对输出电压进行动态的设定,会涉及到调压速度。假如调压速率过快会导致电感电流过冲,输出电压过冲或下冲。NCP81239内置寄存器,可经由过程I2C接口设置,从而节制调压时电压上升和下降的斜率。

当输出电压高于设定值110%,光阴跨越一个开关周期,NCP81239会进入过压保护模式。过压保护时,S1关断,S2导通,S3和S4会交替导通将输出电压放电,同时防止反向电流跨越设定的反向保护电流值。在输出过压故障下,开关频率会降到50KHz,防止电感饱和,同时低落功率管上的功耗。

传统的同步整流节制在输出有预偏置电压时启动,输出会先放电然后上升。NCP81239在输出有预偏置时,启动时会事情在非同步整流模式,不会对输出放电,得当用于电池负载的场合。输出电压在设定值+/-5%以内,延迟3.3mS后会发出Power Good旌旗灯号。假如输出电压越过设定值的+/-7%跨越一个开关周期,Power Good寄存器复位,输出中断旌旗灯号。

NCP81239支持4个I2C地址,可以根据客户的必要在芯片出厂提高行设置设置设备摆设摆设,默认型号的I2C地址为E8h/E9h。此外,NCP81239自身有过热保护,芯片结温跨越150度,会关断外部的4个开关,温度降至125度后会从新启动。

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