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    基于ST主動鉗位反馳式控制器:ST-ONE與MasterGaN2的65W高效能數位智能充電器方案

    作者:DY時間:2022-06-08來源:大大通收藏

    -ONE 簡介

    本文引用地址:http://www.me-unplugged.com/article/202206/434938.htm

    -ONE 是一款具有二次側數位控制的離線數位控制器,專門用于采用包括 USB-PD 在內的智慧充電解決方案的反馳式轉換器,獨特的完整 SiP(System in Package)、高壓能力、跨電流隔離的數字電源控制,可實現極高的性能和功率密度,允許接口協議、電源控制算法和故障系統管理的演進和定制。

    該器件在初級側包括一個反激式控制器及其啟動,在次級側包括一個微控制器以及控制轉換和通信所需的所有周邊設備。兩側通過嵌入式電氣隔離通信通道連接,出廠時已載入固件,該固件可處理 USB-PD 的電源轉換和通信協議,包括可選的 PPS 和電子標記的電纜管理、SCP、FCP 和 QC 3.0 HVDCP B 類 通過使用非互補反馳式和專用電源該器件允許實現高效率和低空載功耗的模式及專用記憶體在出廠過程中存儲預設設備配置,使用者可以更改或調整此存儲區以適應最終產品規格。

    簡介

    另包含MAERGAN2 是一種先進的電源系統級封裝,在不對稱的半橋配置中集成了一個柵極驅動器和兩個增強模式 GaN 功率晶體管。集成的 GaN 功率晶體管具有 600 V 的漏源擊穿電壓和 150 mΩ 和 225 mΩ 的低側和高側 RDS(ON),而嵌入式柵極驅動器的高側可以很容易地由集成自舉二極管來驅動。

    MASTERGAN2 在下部和上部驅動部分均具有 UVLO 保護功能,可防止電源開關在低效率或危險條件下工作,聯鎖功能可避免交叉傳導情況。輸入引腳的擴展范圍允許與微控制器、DSP 單元或霍爾效應傳感器輕松連接。MASTERGAN2 可在 -40°C 至 125°C 的工業溫度范圍內工作。 該器件采用緊湊的 9x9 mm QFN 封裝。

    場景應用圖

    產品實體圖

    展示版照片

    方案方塊圖

    Schematic

    Block diagram

    Block Diagram

    Efficiency at 115Vac

    Efficiency at 230Vac

    核心技術優勢

    ● 零件數量少,多合一平臺

    ● 具有的主動箝位二次側數字控制

    ● 高達 1 Mhz 的高頻操作(用于 GaN 的擴展驅動器)

    ● 高功率密度~30w/inch3

    ● 嵌入式 USB-PD 3、QC3 … 管理

    ● 嵌入式物理層

    ● 固件升級靈活性

    ● 用于空載消耗的 HV 啟動和 X-Cap 放電

    ● Brown-in/out 功能

    ● 優化同步整流數字控制

    ● 完整的安全操作保護

    ● 靈活性、可編程性和通信功能

    ● 數字電源嵌入式閃存固件可編程

    ● 嵌入式 6.4 kV 電流隔離

    ● 集成半橋柵極驅動器和高壓的 600 V 系統級封裝

    ● 不對稱配置的 GaN 功率晶體管:

       – QFN 9 x 9 x 1 毫米封裝

       – RDS(ON) = 150 mΩ (LS) + 225 mΩ (HS)

       – IDS(MAX) = 10 A (LS) + 6.5 A (HS)

    ● 反向電流能力

    ● 零反向恢復損耗

    ● 低端和高端UVLO 保護

    ● 內部自舉二極管

    ● 聯鎖功能

    ● 關斷功能專用引腳

    ● 精確的內部時序匹配

    ● 3.3 V 至 15 V 兼容輸入,具有遲滯和下拉功能

    ● 過熱保護

    ● 減少物料清單

    ● 非常緊湊和簡化的布局

    ● 靈活、簡單、快速的設計。

    方案規格

    ● 輸入電壓:通用交流電,范圍為90 VAC至264 VAC,頻率為47 Hz至63 Hz

    ● 輸出電壓:單C型輸出5 VDC-20 VDC

    ● 輸出功率:20V 3.25A 最大65W

    ● 外形尺寸:54毫米(長)*31毫米(寬)*25毫米(高)

    ● 效率:滿足 CoC Tier 2 和 DoE Level 6 級效率要求

    ● ACF 初級側和次級側的數位控制

    ● 集成的GaN IC MasterGaN2使其具有密度極高的PCB布局和減少物料清單

    ● 符合電磁相容標準:CISPR32B / EN55032B

    ● 支援 USB-PD、PPS、SCP、FCP 和 QC 協議



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