USB Type C：充電新世界

USB Type-C?已經(jīng)開始使用，它代表了截至目前大多數(shù)消費(fèi)者會(huì)注意到的USB最重大的變化。在新的可翻轉(zhuǎn)連接器的頂部，最大功率已增加到15W。更高的功率會(huì)難以設(shè)計(jì)滿足所需效率和待機(jī)功率標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)保持客戶期望小尺寸的電源適配器。但這并不是不可能，因?yàn)槿缃衲暝缧r(shí)候TI發(fā)布的UCC28704等新型反激式控制器進(jìn)一步提高了性能，包括許多用于USB Type-C充電器的高級(jí)功能。

CCUV

所有短路保護(hù)不盡相同。雖然大多數(shù)控制器可防止輸出電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)置限制的硬短路，但不能防止軟短路故障。當(dāng)灰塵或其他異物進(jìn)入小USB連接器并短接電源線時(shí)，會(huì)發(fā)生連接器旁路電流充電路徑，即所謂的軟短路，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器以故障路徑過載電流工作，導(dǎo)致過熱，然后在軟短路中損壞USB連接器。恒流輸出欠壓（CCUV）關(guān)斷提供軟短路故障檢測(cè)和保護(hù)，以防止損壞USB連接器。CCUV操作和特性如圖1和圖2所示。

圖1：軟短路保護(hù)

圖2：輸出V-1曲線

效率提升

能源部（DoE）VI級(jí)（強(qiáng)制）和歐盟行為準(zhǔn)則（CoC）V5 Tier 2標(biāo)準(zhǔn)為USB Type-C充電器設(shè)定了效率和待機(jī)功耗標(biāo)準(zhǔn)。

為了達(dá)到并超過這些標(biāo)準(zhǔn)，UCC28704具有以下增強(qiáng)功能:

• 增加的最大退磁時(shí)間比（Dmag）為0.475。這種增加主要有助于減小相同額定輸出電流下的次級(jí)側(cè)峰值電流和RMS電流，以提高效率。這有助于在重（75％）和全（100％）負(fù)載下實(shí)現(xiàn)更高的效率。
• 在10％，25％和50％負(fù)載下提高效率的兩種技術(shù)：
• 將輕至中等負(fù)載開關(guān)頻率設(shè)為約25kHz，以減少開關(guān)損耗，同時(shí)避免可聞噪聲。
• 引入“等待”狀態(tài)以關(guān)閉內(nèi)部未使用電路，從而降低器件在輕到中等負(fù)載時(shí)的偏置能量。

如表1所示,符合DOE VI和CoC V5 Tier 2 2016標(biāo)準(zhǔn)的TI設(shè)計(jì)通用交流輸入到5V 3A輸出參考設(shè)計(jì)（PMP15002）中的UCC28704可以通過150mΩ電纜滿足這些標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)通過傳導(dǎo)和輻射電磁干擾（EMI）要求，而且不犧牲尺寸和成本。這些優(yōu)勢(shì)不限于15W，因?yàn)?a>符合CoC Tier 2 2016標(biāo)準(zhǔn)的TI設(shè)計(jì)通用交流輸入到5V 2A輸出參考設(shè)計(jì)（PMP15002） Compliant (PMP11612)顯示UCC28704可以在10W實(shí)現(xiàn)相同的高性能。通過實(shí)現(xiàn)這種高效率，后一種參考設(shè)計(jì)通過在輸出端使用二極管來滿足DoE VI級(jí)和CoC V5 2級(jí)效率標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了成本非常低的解決方案，降低了使用驅(qū)動(dòng)器和SR MOSFET的替代解決方案的成本。

表1：TI的PMP11612和PMP15002參考設(shè)計(jì)超出強(qiáng)制DoE和CoC級(jí)別要求（效率是25%, 50%, 75%和100%四個(gè)負(fù)載效率的平均值）

除了參考設(shè)計(jì)，UCC28704產(chǎn)品頁可以使用的設(shè)計(jì)工具包括SPICE模型, WEBENCH?設(shè)計(jì)計(jì)算器, Excel計(jì)算器, MathCAD計(jì)算器,UCC28704EVM-724評(píng)估模塊和用戶手冊(cè)。

審核編輯：符乾江