STCH03

意法半导体推出了一个支持可编程电源(PPS)的 USB Type-C™Power Delivery 3.0参考设计,最大输出功率27W,在不连接充电线的情况下零功耗,可加快好用、小巧、高效的电源适配器设计。USB PPS有助于节省电能,减少设备充电时间和散热量,降低设备端的物料清单成本。

STEVAL-USBPD27S参考设计集成STM32G071微控制器(MCU)、最先进的PWM控制器STCH03和TCPP01-M12 USB Type-C 保护IC,其中,STM32G071单片集成功能完整的USB Type-C Power Delivery控制器。这个参考设计让用户可以快速开发USB快充电源适配器,满足欧盟能效标准European CoC V5 Tier-2和美国能效标准DOE Level VI规定的四级最低平均工作能效和待机功耗低于40mW的要求。

STM32G071 MCU处理整个数字控制部分的功能,包括副边VBUS电压控制算法,以及意法半导体独有的自适应同步整流专利算法,从而提高充电效率。VBUS控制算法符合USB Type-C供电和PPS规范,并实现了电缆压降补偿,以精确控制供电电压。PPS可以在3.3V-11V之间以20mV步长逐步调整输出电压值,50mA步长逐步调整限流值,以最大程度地减小充电期间的功率变换损耗。

作为基于MCU的解决方案,该参考设计为用户提供了更多的设计灵活性,可以实现其他的客户定制应用层,引入USB Power Delivery标准的升级改进功能。

STEVAL-USBPD27S电路板的功率级采用意法半导体的高集成度STCH03 PWM控制器,该控制器内置高压启动电路、原边恒流输出调节和先进电源管理功能。为准谐振零压开关(ZVS)反激式转换器设计,STCH03确保功率变换器具有高能效、超低待机功耗和出色的动态性能。

STD7N65M6 MDmesh M6原边高压STPOWER MOSFET优化了软开关和硬开关模式的开关性能,为应用设计带来极高的能效。

最后,TCPP01-M12 为USB VBUS引脚和配置通道(CC)引脚提供±8kV ESD静电放电保护,符合IEC 61000-4-2第4级安全要求。VBUS引脚和CC引脚之间还有短路保护功能,以及误用坏线导致设备损坏的防护功能。

STEVAL-USBPD27S是一个小巧紧凑的立即可用的评估板模组,外观尺寸为59mm x 35mm x 21mm,功率密度达到每立方英寸10.2W。

产品详情访问

https://www.st.com/en/evaluation-tools/steval-usbpd27s.html

关于意法半导体

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意法半导体的STCH03脉宽调制(PWM)控制器拥有很高的集成度,采用一次侧调整技术实现精确的恒流输出,帮助经济型手机充电器、电源适配器或辅助电源更好地满足能效法规对平均效率和待机功率的严格限制。

在负载较低时,为最大限度地提高能效,STCH03进入准谐振模式(ZVS),通过检测变压器退磁来控制零电压开关操作。检测电路还提供电压前馈控制功能,以确保恒流调整的精确度。STCH03将运行电流维持在变压器连续(CCM)和不连续(DCM)电流的工作边界,根据线路/负载条件将转换器的最高工作频率限制在167kHz,并且随着负载的降低实现波谷跳跃,以取得最高的能效。

节能功能包括零功率高压启动电路以及负载非常低或断开时的低静态电流和突发模式切换等,可将待机功率保持在10mW以下,以帮助充电器和适配器符合严格的法规要求,例如,即将发布的CoC Tier 2电源效率规范。低峰流可消除轻负载或无负载时的人耳可听噪声。在变压器辅助偏置电压值较低时,STCH03的自适应欠压锁定(UVLO)创新功能可确保目标应用连续稳定地工作。

凭借准确的一次侧恒流调整技术,STCH03不需额外的输出电流检测组件,从而减少了充电器物料清单(BOM)费用。内部集成的启动电路在不工作时不耗电,也可以节省外部组件。

STCH03还有很多有助于节省外部组件和BOM成本的功能,包括过热保护(OTP)和过压保护(OVP),这些保护功能都有自动重启功能,部分产品(STCH03L型号)还可选择保护锁定。 此外,软启动可防止启动时出现高峰值电流,在设备出现输出短路或在恒定电流控制下输出电压过低时,输出欠压保护功能确保设备安全运行。

STCH03采用开发人员熟悉的SO-8封装,现已投入生产。

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