大联大友尚集团推出基于ST产品的140W USB PD3.1快充方案

大联大旗下友尚推出基于意法半导体（ST）ST-ONEHP器件的140W USB PD3.1快充方案。


图示1-大联大友尚基于ST产品的140W USB PD3.1快充方案的展示板图

近年来，快充行业不断经历创新升级，每一次技术的跃进都为充电的效率与安全性带来革命性变革。特别是USB PD3.1快充标准的引入，更是为该行业的发展树立了新的里程碑。该标准不仅将最大充电功率提升至240W，同时新增多组固定和可调输出电压档位，可为各种电子设备提供更加灵活、高效的充电方案。在此背景下，大联大友尚基于ST-ONEHP器件推出140W USB PD3.1快充方案。


图示2-大联大友尚基于ST产品的140W USB PD3.1快充方案的实体图

ST-ONEHP是ST-ONE系列数字控制器的一员，其采用新型非互补ACF控制和同步整流技术，内置USB-PD 3.1 EPR协议，是全球首款搭载ARM Cortex M0+核心的嵌入式控制器，支持离线可编程控制和同步整流功能。该器件与USB PD PHY一体封装，采用强化电流隔离的集成单片设计，能够高效地控制ZVS非互补有源钳位反激式转换器。ST-ONEHP拥有最高4kV的瞬态电压和800V的高压启动能力，并集成输入电压检测和过压/欠压检测功能，可提升电路安全性。

在设计中，ST-ONEHP与MasterGaN结合使用，可发挥更出色的效能。MasterGaN是一款封装为9mm×9mm的电源产品，其内置两个GaN MOS和高压驱动，相较于传统Si MOS，具有优越的热性能和开关效率等优势。在本方案中，采用MasterGaN1产品，在有效优化PCB的电路设计和体积的同时，提升充电体验。


图示3-大联大友尚基于ST产品的140W USB PD3.1快充方案的方块图

除此之外，本方案还采用ST旗下高性能MOSFET STL36N60M6和PFC控制器L6563S，借助这些器件的优势，方案能够协助厂商快速推出稳定且具有高功率密度的快充产品，极大缩短开发周期并简化BOM成本。

核心技术优势：
        较少的外围器件，集成32位Cortex M0+内核、64kB Flash实现数字控制；
        最大输出功率140W、最高效率>94%；
        高功率密度>25W/inch3；
        内置高压启动、X-CAP自放电线路和负载开关功能，各种安全保护线路；
        具有强化电流隔离的集成单片。

方案规格：
        输入电压范围：90Vac~264Vac/47Hz~63Hz；
        PCB尺寸：85mm×55mm×23.5mm，（L×W×H）；
        输出：SPR：5V@3.75A、9V@3.75A、15V@3.75A、20V@5A；
        EPR：28V@5A；
        AVS：15V~28V@5A with 100 mV step；
        USB PD 3.1 EPR认证。