28 /SemiMedia/ — STMicroelectronics stellte kürzlich den integrierten digitalen Controller ST-ONEHP vor, den weltweit ersten IC vom USB-IF gemäß der Spezifikation USB Power Delivery Extended Power Range (USB PD 3.1 EPR) zertifiziert werden.
Als dritter Controller in der ST-ONE-Familie verfügt der ST-ONEHP über eine Ausgangsleistung von 28 V, um den Aufbau von Ladegeräten und Netzteilen mit einer Nennleistung von bis zu 140 W zu vereinfachen. Gemeinsame Nutzung der ST-ONE-Architektur, der Konverter ist ein nicht komplementärer Active-Clamp-Flyback-Zero-Spannung-Switching (ZVS)-Topologie, die einen überlegenen Wirkungsgrad bei hoher Ausgangsleistung und Schaltfrequenz gewährleistet. Wesentliche Funktionen wie Sekundärregelung und die USB-PD-Kommunikationsschnittstelle sind integriert, wodurch Stücklistenkosten sowie PCB-Größe und -Komplexität eingespart werden. Die eingebaute Synchrongleichrichtung trägt zur Maximierung der Effizienz bei und die verstärkte galvanische Trennung ermöglicht eine kompakte und sichere Lösung.
Im Inneren des ST-ONEHP behält ein Arm® Cortex®-M0+ Mikrocontroller die Gesamtkontrolle. Die MCU wird mit vorinstallierter zertifizierter USB-PD-Firmware geliefert, was die Zulassung des Endprodukts erleichtert, um sich für das USB-Logo zu qualifizieren. Mit 64 KByte Flash-Speicher bietet die MCU Platz zum Anpassen der Power-Conversion-Firmware.
Der ST-ONEHP eignet sich gut für die Verwendung mit dem MasterGaN-Einzelchip von ST und integriert die Galliumnitrid-Leistungstransistoren (GaN) der dritten Generation und optimierte Gate-Treiber des Unternehmens. Das SiP erleichtert die Einführung von GaN Technologie in energiebewussten Anwendungen, um Vorteile wie eine überlegene thermische Leistung und Schalteffizienz im Vergleich zu herkömmlichen Siliziumtransistoren zu erzielen.
Ergänzend zu den Eigenschaften des ST-ONE KonverterMasterGaN hilft dabei, die Leistung zu maximieren und ermöglicht hohe Schaltfrequenzen, die kleinere passive Komponenten ermöglichen. Durch die Kombination des ST-ONEHP-Controllers und eines 9 mm x 9 mm großen MasterGaN1-Halbbrückengeräts hat ST das EVLONE140W-Referenzdesign hergestellt, das kleiner als ein standardmäßiges 65-W-Laptop-Ladegerät ist.
Sein Volumen von 90 cm3 entspricht einer branchenführenden Leistungsdichte von 25 W/Zoll3, während der Spitzenwirkungsgrad über 94 % liegt. Aus ökologischer Sicht kann das Ladegerät nur ein Viertel des Kunststoffs verbrauchen und ist 2 % effizienter als durchschnittliche Ladegeräte. Der Einsatz dieser Produkte in allen weltweit produzierten Ladegeräten würde 3.5 Millionen Tonnen CO2-Emissionen einsparen.
Muster des ST-ONEHP sind bereits für ausgewählte Kunden in einem SSOP36-Bleipaket zum Preis von 3.90 US-Dollar bei Bestellungen von 1000 Stück erhältlich. Weitere Informationen finden Sie unter www.st.com/st-onehp.