近年來，為了實現(xiàn)更加出色的性能，各種數(shù)碼設(shè)備上的USB標(biāo)準(zhǔn)一直在發(fā)生變化。其中，USB Type-C憑借多種性能優(yōu)勢逐漸成為主流趨勢。2022年10月4日，歐洲議會頒布了一項法案，規(guī)定從2024年底開始，所有在歐洲銷售的便攜智能設(shè)備新機（手機、平板電腦等）都必須使用USB Type-C的充電接口，這也標(biāo)志著大功率的USB Type-C方案將成為下一代便攜式電子設(shè)計的必備選項之一。

為了拓展USB Type-C的受用范圍，瑞薩電子推出了100W USB Type-C輸入電源轉(zhuǎn)換器解決方案，這款USB PD（功率輸出）受電端解決方案，可將 USB Type-C提供的電源轉(zhuǎn)化為所需電壓，并為后續(xù)設(shè)備供電。

系統(tǒng)框圖

在本方案中采用了瑞薩旗下高性能控制器和電源設(shè)備，包括ISL85415降壓調(diào)節(jié)器、RAA489800雙向升降壓穩(wěn)壓器、R9A02G011 USB PD控制器以及RJK03M5DNS、RJK0651DPB和UPA2816T1S Power MOSFETs。

ISL85415是一個500mA同步降壓穩(wěn)壓器，輸入范圍為3V至36V，為各種應(yīng)用提供了一種易于使用的、高效、低BOM數(shù)量的解決方案。ISL85415集成了高側(cè)和低側(cè)NMOS FET，并具有PFM模式，可以提高輕負載下的效率。該設(shè)備的默認(rèn)頻率為500kHz，但也可以使用300kHz至2MHz的外部電阻器進行編程。不僅如此，該產(chǎn)品能夠使用內(nèi)部或外部補償，通過集成兩個NMOS器件并提供內(nèi)部配置選項，從而減少BOM數(shù)量和設(shè)計復(fù)雜性。

RAA489800可提供降壓升壓電壓調(diào)節(jié)和保護功能。其采用先進的Renesas R3技術(shù)，能夠提供高輕負載效率、快速瞬態(tài)響應(yīng)和無縫DCM/CCM轉(zhuǎn)換。此外，RAA489800可從高達23V的各種直流電源獲取輸入功率，并將其安全地轉(zhuǎn)換為高達21V的穩(wěn)壓電壓。不僅如此，該器件還可以將其輸出端（系統(tǒng)側(cè)）連接的寬范圍直流電源轉(zhuǎn)換為輸入端（ADP側(cè)）的穩(wěn)壓電壓。這種雙向升降壓調(diào)節(jié)功能使RAA489800的應(yīng)用非常靈活。

R9A02G011是一款基于USB PD規(guī)范3.0協(xié)議和 USB Type-C數(shù)據(jù)線和連接器規(guī)范2.1版本的USB 電能傳輸控制器，它采用了瑞薩的低功耗技術(shù)，并可提供兩種封裝形式：一種易于實現(xiàn)，另一種能夠節(jié)省空間，可方便開發(fā)者根據(jù)實際情況進行選擇。

RJK03M5DNS、RJK0651DPB和UPA2816T1S均是具有低導(dǎo)通電阻、高速切換和高魯棒性的MOSFET。在本方案中分別被用于H橋電路、路徑控制和放電電路部分的設(shè)計。

得益于以上器件出色的性能，此方案擁有寬輸出電壓范圍可達到5V至20V，最高支持100W電源。輸出電壓和最大電流可由控制器的寄存器選擇。通過該設(shè)計，用戶可以輕松實施高效而簡單的USB PD受電端設(shè)計。未來瑞薩電子還將持續(xù)輸出高能效的充電方案，為客戶的電子設(shè)備創(chuàng)新提供長效支持。

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瑞薩電子 (TSE: 6723)

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