該升降壓型同步整流DC/DC轉(zhuǎn)換器內(nèi)置的輸出電壓切換功能最適合USB PD快充,工作電壓范圍為4.8V~36V
新日本無線最新推出的升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器NJW4210內(nèi)置有輸出電壓切換功能,符合USB Power Delivery (以下稱USB PD)充電協(xié)議,即將開始提供產(chǎn)品樣片。
最近幾年,用USB大功率快充的USB PD充電協(xié)議得到普及。USB PD充電技術(shù)能將充電能力擴大到最高100W(USB3.x規(guī)范的20倍以上),不止用于手機,還支持電腦、打印機、液晶屏等各種設備的供電。
由于USB接口是全球通用的,因此有望擴展應用到基礎(chǔ)設施上,例如替換不同國家需要轉(zhuǎn)換的AC電源插座,將當前流行的USB插座都USB PD化以及車內(nèi)安裝USB PD端口等。
另外,由于電力供應和通信只需要一根USB type-C電纜就能完成,從減少零部件的角度來看,今后支持USB PD的設備將會增加。
NJW4210是一款升降壓型同步整流DC / DC轉(zhuǎn)換器,其工作電壓范圍為4.8V至36V,適用于USB PD快充。除了采用升降壓方式之外,還內(nèi)置了輸出電壓切換功能,因此不需要準備多個穩(wěn)壓器就能構(gòu)筑USB PD供電系統(tǒng),從而減少了使用的部件、實裝面積和設計工時。另外,由于具有寬工作電壓范圍,因此能夠應對各種供電設備的內(nèi)部電源電壓,并有助于設計的標準化。
本產(chǎn)品采用了EQFN24 (4×4mm)封裝,正準備取得AEC-Q100車載認證。
【功能特點】
NJW4210內(nèi)置了與USB控制器聯(lián)動切換到與受電側(cè)設備對應的輸出電壓的功能,因此不需為每一個輸出電壓準備多個穩(wěn)壓器,只需一個芯片即可覆蓋USB PD的供給電源規(guī)格(見下表)。
USB PD 2.0 ver.1.2以后的供給電源規(guī)格概要
PD功率 ~15W ~27W ~45W ~60W ~100W
最大輸出電壓/電流 5V/3A 9V/3A 15V/3A 20V/3A 20V/5A*
*使用5A連接線時
另外,不需要在供電輸出線(VBUS)上追加負載開關(guān)和放電開關(guān),有助于應用的小型化和降低成本。
1. 單芯片支持5V/9V/15V/20V輸出電壓
供電側(cè)設備的內(nèi)部電源電壓是多種多樣的,為了對應USB PD的各個輸出電壓,有時會出現(xiàn)降壓、升壓混合的復雜電源構(gòu)成。
NJW4210采用了根據(jù)輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系自動切換到降壓模式、升降壓模式、升壓模式的自動模式切換方式,所以不管輸入電壓如何,USB PD所要求的輸出電壓都可以通過單芯片實現(xiàn)。因為沒有必要準備與輸出電壓對應的多個穩(wěn)壓器,所以輸出切換用的負載開關(guān)等也不再需要。
2. 內(nèi)置放電電路
在USB PD應用中,由于設備被取下時需要對輸出電壓進行放電,所以在以往的電源配置中需要追加放電開關(guān)。NJW4210內(nèi)置了與USB控制器信號聯(lián)動的輸出放電電路,所以不需要追加外接部件。
3. 符合USB PD標準的電壓轉(zhuǎn)換特性
USB PD標準中規(guī)定了輸出電壓上升/下降時的電壓轉(zhuǎn)換速率、輸出電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)定時間、額定輸出電壓、輸出電壓轉(zhuǎn)換時的上沖/下沖。NJW4210通過獨自的軟啟動抑制上沖/下沖,并具有完全滿足USB PD標準的性能。
性能項目 Parameter USB PD標準 NJW4210
輸出電壓上升時的電壓轉(zhuǎn)換速率 vSrcSlewPos 30mV/?s max. 2mV/?s
輸出電壓下降時的電壓轉(zhuǎn)換速率 vSrcSlewNeg 30mV/?s max .2mV/?s
輸出電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)定時間 tSrcSettle 275ms max. 10ms
額定輸出電壓 vSrcNew PDO(*1) Voltage * ±5%PDO(*1) Voltage * ±5%
輸出電壓轉(zhuǎn)換時 vSrcValid vSrcNew±0.5V vSrcNew±0.5V
上沖/下沖 以內(nèi) (*1 PDO:Power Data Object的簡稱。表示能否提供USB PD標準中規(guī)定的功率規(guī)則的數(shù)據(jù)信息)
【產(chǎn)品外觀圖】
【應用】
●居室內(nèi)、車內(nèi)備有USB PD的供電系統(tǒng)
●備有USB PD的電器
●其他有USB PD的電源設備