安森美半导体:功耗体积大幅度降低,全面支持USB Type-C应用场景

2017-10-09 10:28:47 来源:EEFOCUS
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USB Type-C 作为新一代通用串行总线连接器、端口和电缆规范,支持双向电源和正反逆插,支持更高的充电功率和达10 Gbps的数据传输速率,也就是说,以后的笔记本、手机、平板电脑等便携设备只要配置一个USB Type-C接口就能完成数据传输、充电、放电等一系列功能了。一个端口可以完成这些功能的直接好处就是有利于便携设备小型化,因此USB Type-C受到热捧不足为奇。权威机构预测,2019年基于USB Type-C的设备出货量超过20亿,到2020年约一半的智能手机和93%的笔记本电脑将含USB Type-C互联。如此庞大的市场前景,给硬件厂商到来很大的市场机会,最近安森美半导体推出了针对USB Type-C应用的方案集。

 

据安森美半导体移动市场高级现场应用工程经理李文辉介绍,“该方案集包括控制器、电源开关和超快速开关。经过优化,功耗是竞争方案20分之一,封装小达95%。这些方案包括Type-C和PD控制器、超高速开关、转借接驱动器、电源转换、双角色端口、下行端口和上行端口的实施和配件连接检测和端口保护,同时支持多平台的软件灵活性。I2C接口还使更新轻易,以支持将来的标准变更。”

 


安森美半导体移动市场高级现场应用工程经理李文辉

 

推出多种方案,支持不同应用场景

 

 

从上图可以看出,USB Type-C的应用场景所需功耗不同,当功耗低于15W时,采用USB Tpye-C即可以达到5Gbps,3A,5V的功耗参数,但是随着应用的拓展,当功耗需求上升时,如右侧的大于18W的应用,就需要加上USB PD,安森美根据不同的需求提供一系列方案:

 


一系列产品满足USB Type-C不同需求

 

用状态机代替MCU,功耗和体积大幅度降低
该系列产品中,最低功耗可以做到5uA,比市面上50uA或110uA的方案低最高10-20倍;采用WLCSP和MLP封装,实现了1.2X1.3mm封装尺寸,比市面上基于MCU的方案小95%。如何实现了这样的低功耗、小尺寸?李文辉解释,“第一,一般竞争方案会用基于MCU的方案做控制,但是MCU本身功耗包括核的功耗和存储器的功耗。我们是用状态机来做控制,很稳定,里面不需要跑核,所以整个功耗可以拉的很低;第二,我们在自己的工厂生产,采用了特殊的工艺,因此功耗、成本都降低了。”

 

既然采用状态机会降低功耗,未来状态机是否会取代MCU?李文辉表示,“PD标准一直在变,MCU可以通过编程做出改变,有的厂商觉得用MCU比较灵活,但状态机不能改变;在手机里面,比如行动装置对功耗要求比较高,MCU不一定能满足这种低功耗要求,状态机的优势就体现出来了。因此要看用户的应用需求。就USB Type-C而言,安森美半导体在中国大陆手机市场是排名前三的供应商。国内的市场现在大约有超过20%的手机采用USB Type-C的方案,在这20%里面,大概有三分之一是采用安森美半导体的产品。”

 

支持电压范围扩宽,使用时无需切换

 

 

消费类产品的工作电压是1.8V或3.6V,工业应用的工作电压是5V,一般工业应用产品从低电压向高电压切换时需要额外加一个DC-DC升压器,安森美半导体的FUSB340将所支持的电压范围扩宽到了0-5V。李文辉表示,“FUSB340在使用时,不需要从5V降压到3.6V或1.8V,也不需要从3.6V升压到5V,用户使用时可以自动切换,从而节省了切换电路。另外,支持5V工作电压且实现行业里最小封装是不容易做到的,但是我们做到了。”

 

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郭云云
郭云云

与非网北京站编辑,网名:咖啡不解困。混迹在电子社区,混迹在电子产业圈,虽不如工程师懂技术但也算半个电子人,喜欢听别人讲故事,喜欢思考电子圈的是是非非,更喜欢发表自己的“正理邪说”,时刻保持对所见所得的思考。

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