Układ ładowania do portu USB-C z obsługą trybów NVDC i HPBB

Renesas Electronics wprowadza na rynek pierwszy układ ładowania akumulatorów współpracujący z portem USB-C, zapewniający obsługę trybów NVDC (Narrow Voltage Direct Charging) i HPBB (Hybrid Power Buck-Boost). Może on znaleźć zastosowanie m.in. w laptopach, tabletach i powerbankach. Zestaw rekonfigurowalnych rejestrów wewnętrznych pozwala tu na stosowanie mniejszej cewki indukcyjnej w trybie HPPB i zapewnia większą sprawność energetyczną przy różnych poziomach mocy.

ISL9241 steruje ładowaniem akumulatora, reguluje napięcie na szynie zasilania systemu oraz steruje funkcjami zabezpieczającymi, kontrolując zewnętrzne tranzystory NFET. Może poprawnie funkcjonować współpracując tylko z zasilaczem sieciowym, tylko z akumulatorem lub z oboma tymi źródłami.

Współpracując z zasilaczem sieciowym lub portem USB-C może sterować ładowaniem akumulatorów złożonych z maksymalnie 4 ogniw litowo-jonowych. W podstawowym trybie NVDC, ISL9241 automatycznie wybiera źródło wejściowe do zasilania systemu, którym może być zasilacz sieciowy lub akumulator.

W trybie HPBB o większej mocy, ISL9241 obsługuje schematy ładowania bypass, bypass plus, reverse turbo-boost i reverse turbo-boost plus. Przy pracy w układzie odwróconym (OTG), napięcie dostarczane do portu zasilacza sieciowego może wynosić od 5 do 20 V, zapewniając obsługę trybu szybkiego ładowania PPS.

Dodatkowo, ISL9241 obsługuje tryb supplemental power umożliwiający gromadzenie w kondensatorze wejściowym energii, która może być oddawana do obciążenia podczas zwiększonego zapotrzebowania na moc ze źródła zasilającego. ISL9241 może współpracować z regulatorem napięcia buck-boost ISL95338, kontrolerami PD R9A02G011 i R9J02G012 oraz wskaźnikiem naładowania RAJ240045 przy realizacji kompletnego systemu ładowania USB-C PD3.0.

Kluczowe cechy ISL9241:

• układ ładowania buck-boost z obsługą trybów NVDC i HPBB dla 2-, 3- i 4-ogniwowych akumulatorów Li-ion,
• zakres napięć wejściowych: 3,9…23,4 (brak strefy martwej),
• napięcie wyjściowe systemu/akumulatora: 3,9…18,3 V,
• tryb bypass do bezpośredniego podłączenia systemu do ładowarki sieciowej,
• monitorowanie prądu ładowarki sieciowej i akumulatora,
• obsługa trybu supplemental power (aktywne zabezpieczenie Intel VMIN),
• programowalny układ autonomicznego ładowania z timerem zabezpieczającym end of charge,
• wbudowany 8-bitowy przetwornik A/C do pomiaru parametrów pracy: temperatury (PCB i złączy), prądu i napięcia zasilacza, prądu ładowania/rozładowania akumulatora i napięcia na szynie systemowej,
• zabezpieczenie podnapięciowe, nadprądowe i termiczne,
• funkcja ładowania akumulatorów głęboko rozładowanych,
• interfejs SMBus/I²C do programowania kluczowych parametrów,
• tryb battery ship o bardzo małym poborze mocy.

ISL9241 jest zamykany w obudowie RQFN-32. Jego cena hurtowa wynosi 3,90 USD przy zamówieniach 1000 sztuk.