L'IC gestisce l'USB

Per gli adattatori di alimentazione basati su GaN con uscite USB-PD, STMicroelectronics ha annunciato un controller fly-back a pinza attiva con un'interfaccia USB-PD 3.1 in un unico pacchetto, che include l'isolamento galvanico tra i lati primario e secondario, attraversato da un collegamento dati.

Chiamato ST-OneMP, sul lato primario, è progettato per funzionare con uno dei circuiti integrati combinati GaN half-bridge-plus-driver dell'azienda, comunicando attraverso le connessioni PWM high e low-side e un chip-enable. L'alimentazione di avvio per il lato secondario deve provenire attraverso una coppia di diodi direttamente dagli ingressi filtrati live e neutro (ne parleremo più avanti – non mostrato nel diagrammaGiusto), successivamente sostituito dall'alimentazione da un avvolgimento ausiliario del trasformatore.

Il lato secondario è controllato da un microcontrollore Arm Cortex-M0+ in gran parte inaccessibile sul die, che guida il mosfet raddrizzatore sincrono del lato secondario e supporta la negoziazione della tensione per la porta di uscita USB-PD principale e controllerà l'uscita PD, ma non il seconda uscita opzionale.

64kbyte di flash sono programmati in fabbrica per adattarsi all'applicazione prevista. Il firmware certificato USB-PD 3.1 PPS è precaricato, secondo l'azienda, "permettendo una soluzione chiavi in ​​mano per applicazioni standard". Il raddrizzatore sincrono e il convertitore fly-back sono controllati per il funzionamento a morsetto attivo non complementare con commutazione a tensione zero, "che consente elevata potenza con maggiore efficienza rispetto al convenzionale fly-back quasi risonante".

Non tutte le funzionalità USB-PD sono supportate: potenza PPS costante, comunicazione tramite USB D+/D- (o SSTx± SSRx±) e cambio rapido dei ruoli sono tra quelle omesse.

L'unica parte del controller accessibile agli estranei è la flash che regola i dettagli della conversione di potenza, imposta le funzioni dell'applicazione, sceglie il protocollo e sceglie il modo in cui vengono trattate le due porte di uscita.

Il motivo per cui il lato primario deve assorbire l'energia iniziale tramite diodi prima del raddrizzatore a ponte del sistema è che il circuito integrato fornisce anche la scarica di sicurezza necessaria per i condensatori X di ingresso, testando la presenza di cc sull'ingresso come segno che la scarica deve essere avviato (quindi il circuito integrato non può avviarsi da una sorgente CC) e scaricarsi fino a quando la tensione non scende al di sotto di una soglia o viene nuovamente rilevata CA.

L'imballaggio è SSOP36.

È disponibile un kit di valutazione associato, EvlOneMP (Sinistra ), che combina l'IC con uno stadio di potenza MasterGaN4 da 600 V per creare un adattatore CA-CC da 65 W (USB Type-C PD) + 10 W (USB Type-A). L'ingresso è 90 – 265 Vca, 47 – 63 Hz.

Questo modulo misura 58x36x20 mm e può raggiungere un'efficienza >93% a pieno carico. Senza la porta USB-A caricata, la porta primaria supporta 5, 9, 12, 15 o 20 V in uscita, tutti a 3,25 A, o fino alla stessa corrente (modalità 'PPS' a passi di 20 mV e 50 mA) da 3,3 a 16 V, o da 3,3 a 21 V.

La pagina del prodotto ST-OneMP può essere trovata qui