近年來，為了實現更加出色的性能，各種數碼設備上的USB標準一直在發(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，這也標志著大功率的USB Type-C方案將成為下一代便攜式電子設計的必備選項之一。

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提供的電源轉化為所需電壓，并為后續(xù)設備供電。

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備，包括ISL85415降壓調節(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，為各種應用提供了一種易于使用的、高效、低BOM數量的解決方案。ISL85415集成了高側和低側NMOS FET，并具有PFM模式，可以提高輕負載下的效率。該設備的默認頻率為500kHz，但也可以使用300kHz至2MHz的外部電阻器進行編程。不僅如此，該產品能夠使用內部或外部補償，通過集成兩個NMOS器件并提供內部配置選項，從而減少BOM數量和設計復雜性。

RAA489800可提供降壓升壓電壓調節(jié)和保護功能。其采用先進的Renesas R3技術，能夠提供高輕負載效率、快速瞬態(tài)響應和無縫DCM/CCM轉換。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）連接的寬范圍直流電源轉換為輸入端（ADP側）的穩(wěn)壓電壓。這種雙向升降壓調節(jié)功能使RAA489800的應用非常靈活。

R9A02G011是一款基于USB PD規(guī)范3.0協(xié)議和 USB Type-C數據線和連接器規(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，并可提供兩種封裝形式：一種易于實現，另一種能夠節(jié)省空間，可方便開發(fā)者根據實際情況進行選擇。

RJK03M5DNS、RJK0651DPB和UPA2816T1S均是具有低導通電阻、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。通過該設計，用戶可以輕松實施高效而簡單的USB PD受電端設計。未來瑞薩電子還將持續(xù)輸出高能效的充電方案，為客戶的電子設備創(chuàng)新提供長效支持。

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瑞薩電子 (TSE: 6723)

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