Controller für USB-Typ-C-Ladegeräte im Automobil

STROMVERSORGUNG LADETECHNIK DC/DC-WANDLER AUTOMOTIVE

Einen Single-Chip-Synchron-Buck-Controller mit USB-C PD3.1-Source-Controller hat Diodes Incorporated für die Entwicklung von USB-Typ-C-Ladegeräten in Automobilen vorgestellt.



Der APK43070Q ist ein integrierter, für die Automobilindustrie zugelassener  synchroner Abwärtswandler in Kombination mit einem USB-Typ-C PD3.1-Quellcontroller. Typische Anwendungen dafür sind Einzel- und Mehrfach-USB-Typ-C-Lademodule in Fahrzeugen.


Technische Details

  • Der Baustein arbeitet mit einer Eingangsspannung von 4V bis 36V und unterstützt USB PD 3.1 Extended Power Range (EPR) und Adjustable Voltage Supply (AVS) bis zu 28V sowie Standard Power Range (SPR) und Programmable Power Supply (PPS) bis zu 21V. Dadurch können USB-Typ-C-Ladeanschlüsse eine Leistung von bis zu 140W liefern.
  • Der synchrone Abwärtswandler mit konstanter Frequenz ermöglicht das Laden im mittleren bis hohen Leistungsbereich mit externen N-Kanal-MOSFETs. Dadurch können Entwickler MOSFETs auswählen, die Effizienz und thermische Leistung optimieren.
  • Zur Steigerung der Wandlereffizienz wird der VIN DC-Leistungsdurchleitungs-Modus unterstützt. Diese Architektur ermöglicht es dem High-Side-MOSFET, als VBUS Schalter zu fungieren, wodurch ein zusätzlicher Ausgangsschalter entfällt und die Systemkosten weiter gesenkt werden.
  • Der APK43070Q integriert eine I2C-Schnittstelle mit einem Controller/Ziel-Adressierungsschema. Dies ermöglicht eine Leistungsverteilung auf bis zu acht USB-Typ-C-Anschlüsse durch Widerstandsauswahl ohne externen Mikrocontroller (MCU). Das Ergebnis ist eine einfachere Systemarchitektur für Multiport-Ladeplattformen.
  • Das Gerät verfügt über Schutz vor Überspannung, Überstrom, Unterspannung und Überhitzung sowie eine Feuchtigkeitserkennung an den Anschlüssen. Die Pins CC1/CC2 und DP/DN sind gegen Kurzschlüsse gegen VBUS bis zu 30V immun und schützen das System so vor versehentlichen Fehlern.


Der APK43070Q ist im Gehäuse mit 4mm x 4mm W-QFN4040-24/SWP (Typ A1-B) erhältlich und kostet 0,80 US-Dollar bei einer Abnahmemenge von 1.000 Stück. Eine normkonforme Version, der APK43070, ist ebenfalls verfügbar und eignet sich für industrielle und kommerzielle Anwendungen.