05.12.2018

USB-C Buck-Boost-Akkulader

Renesas stellt eine USB-C Kombi-Buck-Boost-Akkuladelösung vor. Diese unterstützt sowohl das Narrow Voltage Direct Charging (NVDC) als auch das HPBB-Ladeverfahren (Hybrid Power Buck-Boost) für Notebooks, Ultrabooks, Tablets und Power Banks über das USB-Type-C Anschlusskabel.


Bild: Renesas

Durch die Firmware-Steuerung kann der ISL9241 zwischen NVDC- und HPBB-Modus umschalten und bietet eine Lösung, die eine Vielzahl von Leistungsstufen verarbeiten kann.

 

Der Chip bietet Lade-, Systembusregelungs- und Schutzfunktionen mit NFETs und kann nur mit einem Akku, nur einem Adapter oder mit beiden angeschlossenen Geräten gleichzeitig arbeiten. Diese nimmt Gleichstrom von herkömmlichen Adaptern, Reiseadaptern und USB-Typ-C PD-Anschlüssen (Power Delivery) auf und lädt Akkupacks mit bis zu vierzelligen Lithium-Ionen-Batterien auf.

 

Im NVDC-Modus wählt der ISL9241 automatisch den Adapter oder die Batterie als Quelle für die Stromversorgung des Systems aus. Der NVDC-Betrieb unterstützt auch den Turbo-Modus, indem er den BGATE FET einschaltet, um den Adapterstrom auf den aktuellen Grenzwert des Adapters zu begrenzen. NVDC ist der anfängliche Startzustand des ISL9241, bevor die Firmware der Systemsteuerung die Konfiguration auf HPBB ändert. Im HPBB-Modus mit höherer Leistung unterstützt der ISL9241 Bypass, Bypass plus Aufladen, Reverse-Turbo-Boost-Modus und Reverse-Turbo-Boost-Modus plus Aufladen.

 

Der ISL9241 liefert 5 V bis 20 V im Reverse-Buck-, Boost- oder Buck-Boost-Betrieb an den Adapterport (OTG-Modus). Dies ermöglicht Konfigurationen, die den USB-C PD-Ausgang zum schnellen Laden von PPS-Ports (Programmable Power Supply) unterstützen. Das direkte Laden des Akkus lässt sich auch durch Umgehen des ISL9241 im PPS-Modus aktivieren. Die rekonfigurierbare Ladearchitektur des ISL9241 ermöglicht es den Entwicklern auch, die Ladelösung für Multiport-Konfigurationen zu nutzen und gleichzeitig vollständig kompatibel mit dem USB PD3.0-Standard zu bleiben. Mehrere digitale Telemetrie-, Fehlerüberwachungs- und Schutzfunktionen stehen zur Verfügung. Darüber hinaus bietet der ISL9241 auch einen zusätzlichen Leistungsmodus, der es dem Stützkondensator ermöglicht, Energie zu speichern und bei hohem Leistungsbedarf wieder abzugeben.

 

Der ISL9241 kann mit dem Buck-Boost-Spannungsregler ISL95338, dem USB-PD-Controller R9A02G011 oder dem USB-PD-Regler R9J02G012 und dem IC für die Anzeige des Batterieladezustands RAJ240045 zu einer kompletten USB-C PD-3.0- und Batterieladelösung kombiniert werden.

 

Die ISL9241 ist ab sofort in einem 4 mm x 4 mm großen TQFN-Gehäuse mit 32 Anschlüssen erhältlich und kostet 3,90 US-$ (ab 1000 Stück). 


 


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