意法半導(dǎo)體ST-ONE系列USD PD控制器功率提高到140W

2023 年 4 月 12日，中國 —— 意法半導(dǎo)體推出了率先業(yè)界通過USB-IF的USB Power Delivery Extended Power Range (USB PD 3.1 EPR)規(guī)范認(rèn)證的集成化數(shù)字控制器芯片ST-ONEHP。

作為 ST-ONE 系列中的第三款控制器，ST-ONEHP的輸出電壓為28V，可簡化最高額定功率 140W的充電器和電源適配器的開發(fā)設(shè)計(jì)。該轉(zhuǎn)換器采用ST-ONE 架構(gòu)，是一種非互補(bǔ)有源鉗位反激式零壓開關(guān)(ZVS) 拓?fù)?，可確保應(yīng)用在高功率輸出和高開關(guān)頻率下能效出色。芯片集成了次級整流器和 USB PD通信接口等基本功能，節(jié)省了物料成本以及 PCB 尺寸和布局復(fù)雜性。內(nèi)置的同步整流管有助于最大限度地提高能效，強(qiáng)化的電流隔離電路讓設(shè)計(jì)人員開發(fā)一個(gè)既緊湊又安全的解決方案。

在 ST-ONEHP 內(nèi)部，Arm? Cortex?-M0+ 微控制器負(fù)責(zé)整體控制。該微控制器預(yù)裝了經(jīng)過認(rèn)證的 USB PD 固件，從而簡化了最終產(chǎn)品獲得 USB 標(biāo)志資格的審批手續(xù)。該微控制器有64KByte 閃存，可以存儲定制功率轉(zhuǎn)換固件。

ST-ONEHP 非常適合與意法半導(dǎo)體的單封裝集成了公司的第三代氮化鎵 (GaN) 功率晶體管和優(yōu)化的柵極驅(qū)動器的MasterGaN芯片一起使用。與傳統(tǒng)的硅晶體管相比，該SiP解決方案降低了在節(jié)能應(yīng)用中采樣GaN 技術(shù)的難度，具有越的熱性能和開關(guān)能效等優(yōu)勢。

與ST-ONE 轉(zhuǎn)換器優(yōu)勢互補(bǔ)，MasterGaN 有助于最大限度地提高性能和開關(guān)頻率，可以使用更小的無源元件。通過整合 ST-ONEHP 控制器和 9mm x 9mm MasterGaN1半橋功率級，意法半導(dǎo)體生產(chǎn)出了比標(biāo)準(zhǔn) 65W 筆記本電腦充電器更小的 EVLONE140W充電器參考設(shè)計(jì)。

該充電器參考設(shè)計(jì)的體積是90cm³，相當(dāng)于業(yè)界先進(jìn)的25W/in³功率密度，峰值能效超過94%。從環(huán)保角度來看，這款充電器的塑料用量僅為普通充電器的四分之一，能效比普通充電器高 2%。如果全球生產(chǎn)的所有充電器都使用這些產(chǎn)品，二氧化碳排放量將減少 350 萬噸。

采用 SSOP36 引線封裝的 ST-ONEHP 樣品已經(jīng)向部分客戶交付。