IC lida com USB

Para adaptadores de energia baseados em GaN com saídas USB-PD, a STMicroelectronics anunciou um controlador ativo fly-back com uma interface USB-PD 3.1 em um único pacote, que inclui isolamento galvânico entre os lados primário e secundário, atravessado por um link de dados.

Chamado ST-OneMP, em seu lado primário, ele foi projetado para funcionar com um dos ICs combinados GaN meia-ponte mais driver da empresa, comunicando-se por meio de suas conexões PWM de alta e baixa e habilitação de chip. A energia de inicialização para o lado secundário deve vir através de um par de diodos diretamente das entradas filtradas ao vivo e neutro (mais sobre isso depois - não mostrado no diagramacerto), posteriormente substituída por uma alimentação de um enrolamento auxiliar do transformador.

O lado secundário é controlado por um microcontrolador Arm Cortex-M0+ amplamente inacessível na matriz, que aciona o mosfet do retificador síncrono do lado secundário e suporta a negociação de tensão para a porta de saída USB-PD principal e controlará a saída PD - mas não a segunda saída opcional.

64kbytes de flash são programados de fábrica para atender a aplicação pretendida. O firmware certificado USB-PD 3.1 PPS é pré-carregado, de acordo com a empresa, "permitindo uma solução pronta para uso para aplicativos padrão". O retificador síncrono e o conversor fly-back são controlados para operação de grampo ativo não complementar de comutação de tensão zero, "que permite alta potência com maior eficiência do que o fly-back quasi-ressonante convencional".

Nem todos os recursos USB-PD são suportados: alimentação PPS constante, comunicação via USB D+/D- (ou SSTx± SSRx±) e troca rápida de função estão entre os omitidos.

A única parte do controlador acessível a pessoas de fora é o flash que ajusta os detalhes da conversão de energia, configura as funções do aplicativo, escolhe o protocolo e escolhe a maneira como as duas portas de saída são tratadas.

A razão pela qual o lado primário deve receber energia inicial por meio de diodos antes do retificador da ponte do sistema é que o IC também fornece a descarga de segurança necessária para os capacitores X de entrada, testando para dc na entrada como um sinal de que a descarga deve ser iniciado (portanto, o IC não pode iniciar a partir de uma fonte CC) e descarregar até que a tensão caia abaixo de um limite ou CA seja novamente detectado.

A embalagem é SSOP36.

Existe um kit de avaliação associado, EvlOneMP (esquerda ), que combina o IC com um estágio de potência MasterGaN4 600V para criar um adaptador AC-DC de 65W (USB Type-C PD) + 10W (USB Type-A). A entrada é 90 – 265Vac, 47 – 63Hz.

Este módulo mede 58x36x20mm e pode atingir mais de 93% de eficiência em carga total. Sem a porta USB-A carregada, a porta principal suporta saídas de 5, 9, 12, 15 ou 20V, todas em 3,25A, ou até a mesma corrente (modo 'PPS' em etapas de 20mV e 50mA) de 3,3 a 16V, ou 3,3 a 21V.

A página do produto ST-OneMP pode ser encontrada aqui