USB Type-C?已經(jīng)開始使用,它代表了截至目前大多數(shù)消費(fèi)者會(huì)注意到的USB最重大的變化。在新的可翻轉(zhuǎn)連接器的頂部,最大功率已增加到15W。更高的功率會(huì)難以設(shè)計(jì)滿足所需效率和待機(jī)功率標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)保持客戶期望小尺寸的電源適配器。但這并不是不可能,因?yàn)槿缃衲暝缧r(shí)候TI發(fā)布的UCC28704等新型反激式控制器進(jìn)一步提高了性能,包括許多用于USB Type-C充電器的高級(jí)功能。
CCUV
所有短路保護(hù)不盡相同。雖然大多數(shù)控制器可防止輸出電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)置限制的硬短路,但不能防止軟短路故障。當(dāng)灰塵或其他異物進(jìn)入小USB連接器并短接電源線時(shí),會(huì)發(fā)生連接器旁路電流充電路徑,即所謂的軟短路,導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器以故障路徑過(guò)載電流工作,導(dǎo)致過(guò)熱,然后在軟短路中損壞USB連接器。恒流輸出欠壓(CCUV)關(guān)斷提供軟短路故障檢測(cè)和保護(hù),以防止損壞USB連接器。CCUV操作和特性如圖1和圖2所示。
圖1:軟短路保護(hù)
圖2:輸出V-1曲線
效率提升
能源部(DoE)VI級(jí)(強(qiáng)制)和歐盟行為準(zhǔn)則(CoC)V5 Tier 2標(biāo)準(zhǔn)為USB Type-C充電器設(shè)定了效率和待機(jī)功耗標(biāo)準(zhǔn)。
為了達(dá)到并超過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn),UCC28704具有以下增強(qiáng)功能:
- 增加的最大退磁時(shí)間比(Dmag)為0.475。這種增加主要有助于減小相同額定輸出電流下的次級(jí)側(cè)峰值電流和RMS電流,以提高效率。這有助于在重(75%)和全(100%)負(fù)載下實(shí)現(xiàn)更高的效率。
- 在10%,25%和50%負(fù)載下提高效率的兩種技術(shù):
- 將輕至中等負(fù)載開關(guān)頻率設(shè)為約25kHz,以減少開關(guān)損耗,同時(shí)避免可聞噪聲。
- 引入“等待”狀態(tài)以關(guān)閉內(nèi)部未使用電路,從而降低器件在輕到中等負(fù)載時(shí)的偏置能量。
如表1所示,符合DOE VI和CoC V5 Tier 2 2016標(biāo)準(zhǔn)的TI設(shè)計(jì)通用交流輸入到5V 3A輸出參考設(shè)計(jì)(PMP15002)中的UCC28704可以通過(guò)150mΩ電纜滿足這些標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)通過(guò)傳導(dǎo)和輻射電磁干擾(EMI)要求,而且不犧牲尺寸和成本。這些優(yōu)勢(shì)不限于15W,因?yàn)?a>符合CoC Tier 2 2016標(biāo)準(zhǔn)的TI設(shè)計(jì)通用交流輸入到5V 2A輸出參考設(shè)計(jì)(PMP15002) Compliant (PMP11612)顯示UCC28704可以在10W實(shí)現(xiàn)相同的高性能。通過(guò)實(shí)現(xiàn)這種高效率,后一種參考設(shè)計(jì)通過(guò)在輸出端使用二極管來(lái)滿足DoE VI級(jí)和CoC V5 2級(jí)效率標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了成本非常低的解決方案,降低了使用驅(qū)動(dòng)器和SR MOSFET的替代解決方案的成本。
表1:TI的PMP11612和PMP15002參考設(shè)計(jì)超出強(qiáng)制DoE和CoC級(jí)別要求(效率是25%, 50%, 75%和100%四個(gè)負(fù)載效率的平均值)
除了參考設(shè)計(jì),UCC28704產(chǎn)品頁(yè)可以使用的設(shè)計(jì)工具包括SPICE模型, WEBENCH?設(shè)計(jì)計(jì)算器, Excel計(jì)算器, MathCAD計(jì)算器,UCC28704EVM-724評(píng)估模塊和用戶手冊(cè)。
審核編輯:符乾江
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