Gorący problem z USB-C

Nie ma najmniejszych wątpliwości, że interfejs USB w wersji C stał się już standardem w elektronice konsumenckiej. Proste w użyciu i wydajne złącze, w którym użytkownik nie musi przejmować się orientacją wtyczki, znalazło swoje zastosowanie nie tylko w telefonach. Mimo że domyślnie USB-C miało być użyte głównie do przesyłania danych i łączenia urządzeń, okazało się ono również niesamowicie użyteczne w kwestii zasilania w urządzeniach mobilnych.

Posłuchaj
00:00

Wraz z ciągłym wzrostem wydajności i mocy obliczeniowej urządzeń rośnie również ich zapotrzebowanie na energię. Mimo starań producentów to właśnie krótki czas pracy po pełnym naładowaniu smartfonów, urządzeń noszonych czy laptopów w dalszym ciągu jest największym problemem. Zdecydowana większość z nich jest w stanie pracować jedynie od kilku do kilkunastu godzin, zanim będzie wymagać ponownego ładowania. Użytkownicy nie mają ochoty czekać wielu godzin na naładowanie swoich urządzeń - im krótszy czas ładowania, tym produkt jest dla nich atrakcyjniejszy.

Podstawowym parametrem branym pod uwagę przy projektowaniu systemów ładowania jest to, ile energii jest potrzebne, aby naładować w pełni baterię. Urządzenia wyposażone w port USB-C nie tylko umożliwiają transfer danych szybszy niż w jakimkolwiek innym standardzie, ale również dużo szybsze i wydajniejsze ładowanie. Podczas gdy dla starszych wersji USB dostępna moc to 2,5-5 W, USB-C dzięki protokołowi Power Delivery zapewnia napięcie od 5 do 20 V i maksymalną moc aż 100 W.

Gorący problem z USB-C

Duża moc transmitowana w ramach USB-C znacząco ułatwia korzystanie z urządzenia, ale utrudnia ono jego zaprojektowanie i produkcję z uwagi na ograniczenia termiczne. Konsumenci oczekują coraz cieńszego i lżejszego sprzętu, dla którego podczas szybkiego ładowania dużym wyzwaniem jest utrzymywanie w temperaturze nie tylko pozwalającej na ich poprawne działanie, ale również komfortowej w dotyku dla użytkownika.

Coraz częściej mimo dużej mocy zapewnianej przez USB-C, małe (a zatem najczęściej używane) urządzenia mobilne nie mogą w pełni jej wykorzystać, aby nie ulec uszkodzeniu. Producenci muszą skupić się na odpowiednim zabezpieczeniu komponentów przed przegrzewaniem, aby umożliwić im korzystanie ze 100% możliwości USB-C, a to nie jest proste.

Teoretyczna uniwersalność

Mimo wielu przeciwności stojących przed producentami standard USB-C otwiera nowe możliwości ładowania urządzeń. Dzięki jego uniwersalności teoretycznie możliwe jest ładowanie każdego urządzenia dowolną ładowarką czy nawet laptopa przy użyciu Power Delivery. W rzeczywistości niestety dalej spora część urządzeń nie jest tak uniwersalna, jednak ten stan szybko zmienia się na lepsze. Jeśli producenci pokonają dość trudną do przejścia barierę termiczną, USB-C może zrewolucjonizować szybkie ładowanie elektroniki także w tych najbardziej mobilnych wersjach.

(PM)

Powiązane treści
Nadchodzi USB4 - prędkość przesyłu danych będzie tak duża, jak w przypadku Thunderbolt 3
iPhone z USB-C? Parlament Europejski zadecydował o standardzie ładowania
Ograniczone dostawy układów scalonych do szybkiego ładowania
Ładowarki USB C - kierunek rozwoju dla uniwersalnego przesyłu danych oraz automotive
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
PCB
Biodegradowalne płytki PCB: szansa dla elektroniki o krótkim cyklu życia
Produkcja elektroniki
Ukazał się nowy katalog produktowy Grupy Renex
Mikrokontrolery i IoT
Texas Instruments kupuje Silicon Labs za 7,5 mld USD i wzmacnia segment bezprzewodowej łączności IoT
Komponenty
Positron pozyskuje 230 mln USD na ASIC do inferencji AI. Startup stawia na architekturę „memory-first”
Komponenty
Infineon przejmuje od ams OSRAM działalność w zakresie sensorów
Komunikacja
Nowe przemysłowe switche rack firmy Antaira do wymagających zastosowań
Zobacz więcej z tagiem: Komponenty
Gospodarka
Positron pozyskuje 230 mln USD na ASIC do inferencji AI. Startup stawia na architekturę „memory-first”
Prezentacje firmowe
Kompaktowy format, pełna funkcjonalność - jak nowe e.MMC odpowiadają na wymagania współczesnych projektów
Prezentacje firmowe
Pojemnościowy przycisk dotykowy od Unisystemu

Projektowanie układów chłodzenia w elektronice - metody obliczeniowe i symulacyjne

Rosnące straty mocy w nowoczesnych układach elektronicznych sprawiają, że zarządzanie temperaturą przestaje być jedynie zagadnieniem pomocniczym, a staje się jednym z kluczowych elementów procesu projektowego. Od poprawnego odprowadzania ciepła zależy nie tylko spełnienie dopuszczalnych warunków pracy komponentów, lecz także długoterminowa niezawodność urządzenia, jego trwałość oraz zgodność z obowiązującymi normami. W niniejszym artykule przedstawiono uporządkowane podejście do projektowania układów chłodzenia, obejmujące metody obliczania strat mocy, analizę termiczną oraz wykorzystanie narzędzi symulacyjnych, w tym modeli cieplnych implementowanych w środowiskach symulacji elektrycznych.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów