小尺寸215;低功率损耗意法半导体智能电源适配器亮相MWC展会

6月28日至30日,意法半导体亮相MWC上海2023 世界移动通信大会,带来了30多个来自ST及其生态系统合作伙伴的展品,进一步展示了其在智能出行、电源能源、物联网互联方面的先进产品和解决方案。

随着USB PD3.1以及我国电信终端产业协会UFCS标准的发布。USB PD充电器向更大功率、更高功率密度和更高效率方向发展。在电源与能源应用领域,意法带来了最新推出的140W智能电源适配器。该适配器可以为手机、平板、笔记本电脑提供快速充电,还可以用于电视、投影仪、LED等家用设备,在提高效率的同时大大减小了适配器体积,节省了使用空间。

 

 

意法半导体工业及电源转换产品部技术营销经理张杰

 

展会期间,意法半导体工业及电源转换产品部技术营销经理张杰接受了gongkong等媒体采访,进一步向我们分享了基于ST-ONEHP的140W数字控制氮化镓适配器的优势特点。访谈中,张杰表示意法半导体一直保持对新材料、新技术的关注和应用以及对市场的敏锐度。在新产品研发快速走向市場方面主要采取go to market战略,为了确保推出来的产品符合市场需求,意法在研发初期就与客户深入交流,对市场需求进行调研分析。通过设计初期广泛听取用户的反馈,结合技术的成熟度和场景的匹配性,加快推进140W数字控制氮化镓适配器的转化落地。

 

 

140W数字控制氮化镓适配器采用MASTERGAN1和ST-ONEHP技术。其中,ST-ONEHP是世界首款通过USB-IF标准认证的多合一的高集成度数字电源芯片,输出电压为28V,可简化最高额定功率140W的充电器和电源适配器的开发设计。符合USB Power Delivery Extended Power Range(USB PD 3.1 EPR)规范。ST-ONEHP中内置Arm® Cortex®-M0+ 微负责整体控制,带同步整流功能的离线可编程以及USB PD PHY的数字。

张杰进一步介绍了应用数字所带来的好处。首先,研发工程师可以通过电脑的UI与芯片进行交互,芯片中在初级集成了ACF及高压启动电路,在次级集成了同步整流以及USB PD协议。这样极大的简化研发的投入,同时也可以减少BOM元器件的数量。

140W数字控制氮化镓适配器采用的ST-ONE架构,是一种非互补有源钳位反激式零压开关(ZVS) 拓扑,可确保应用在高功率输出和高开关频率下能效出色。芯片集成了次级整流器和 USB PD通信接口等基本功能,节省了物料成本以及PCB尺寸和布局复杂性。

此外,该适配器还采用了高度集成化的氮化镓芯片MASTERGAN1。MASTERGAN1在一个单一封装内整合了意法半导体第三代氮化镓(GaN)功率晶体管和改进的半桥栅极驱动器。这款智能适配器的满负载能效超过94%,功率密度高于25W/inch3,具备更大的功率密度,充电速度更快,而且体积更小、便于携带,可以满足消费者对于电子产品充电快与轻量化的双重需求。

在碳减排、碳中和的大目标下,能效正成为实现全球气候目标的重要杠杆,高能效解决方案对于促进全球发展和满足能源需求至关重要。意法半导体作为一家负责任的半导体公司,始终坚定不移地践行着可持续发展的理念。从环保角度来看,该款数字控制氮化镓适配器的塑料用量仅为普通充电器的四分之一,能效比普通充电器高2%。如果全球生产的所有充电器都使用这些产品,二氧化碳排放量将减少350万吨。

对此,张杰进一步向我们解释说,“由于该适配器采用ST-ONEHP,它的拓扑结构比市面上手机充电器的拓扑结构效率更高,节能方面做得更好。此外,我们使用氮化镓技术,开关速度更快,有助于降低系统尺寸和成本。因此,它的能效能够比普通充电器高2%。”

近年来,第三代半导体氮化镓技术在快充电源市场中得到了广泛应用,再结合意法半导体的数字芯片ST-ONEHP,智能电源适配器的集成度、性能、成本得到了进一步优化。我们十分期待意法半导体在未来带来更多具有革新性的技术和产品,助力更多行业增效提质、转型升级。