elmos高可靠性、多功能保護(hù)的車載USB充電器解決方案

　　艾爾默斯公司(elmos)日前宣布推出一款高可靠性、具備多功能保護(hù)、寬電壓輸入范圍、高達(dá)2kVESD保護(hù)的車載USB充電器解決方案-E522.41。該芯片符合USB2.0規(guī)范和AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，是一款集成了降壓型開關(guān)電源和USB數(shù)據(jù)保護(hù)功能的汽車級(jí)芯片。支持所有符合BC1.2(電池充電規(guī)范修訂1.2)的下行負(fù)載充電，同時(shí)也支持目前大多數(shù)已知的USB充電器規(guī)范。除此之外，芯片還為用戶預(yù)留了更多個(gè)性化的配置端口網(wǎng)絡(luò)，給客戶帶來更多個(gè)性化的選擇。考慮到實(shí)際應(yīng)用過程中的線路損耗，在芯片外部設(shè)計(jì)了一個(gè)電流取樣電阻，該電阻可以對(duì)充電電流進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)線路損耗的補(bǔ)償功能。

　　芯片設(shè)計(jì)有I2C接口，通過這個(gè)接口，E522.41可以和外部單片機(jī)實(shí)現(xiàn)通信功能。同時(shí)，也正是有了這個(gè)端口，單片機(jī)可以對(duì)E522.41的系統(tǒng)工作狀態(tài)以及故障診斷功能進(jìn)行實(shí)時(shí)管理。特別是通過I2C，單片機(jī)可以識(shí)別USB充電器的輸出電流和電壓的瞬時(shí)值，從而對(duì)充電器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。通過芯片引腳ADR，可配置三個(gè)不通的I2C系統(tǒng)地址。除了單片機(jī)可以配置E522.41的工作狀態(tài)以外，在一些低成本的應(yīng)用方案中，可以完全去掉單片機(jī)部分，把E522.41配置成單機(jī)工作模式。

　　E522.41自帶的高效降壓型開關(guān)電源(SwitchedModePowerSupply，SMPS) 可對(duì)外提供5V±3% ，最高可達(dá)2.5A的充電電流。它的輸入電壓范圍從6V~32V,并且瞬時(shí)可以承受42V的過電壓沖擊。開關(guān)電源有四種不通的開關(guān)頻率可選，分別是250kHz, 500kHz, 1MHz 以及2MHz。在主-從模式下，這些開關(guān)頻率還可以通過鎖相環(huán)和外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)±25%頻率同步。另外，可以激活芯片的輕載診斷以及展頻功能來顯著提高EMC性能。

　　值得一提的是，芯片在開發(fā)之初就瞄準(zhǔn)了汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的高可靠性要求。相比同類的其他產(chǎn)品，以下這些優(yōu)點(diǎn)尤為突出，如ISO7637規(guī)定的輸入端脈沖干擾，USB充電器輸出對(duì)地短路和對(duì)電源短路的保護(hù)，以及數(shù)據(jù)線的短路保護(hù)。對(duì)充電器的輸出電源實(shí)現(xiàn)過壓、欠壓的保護(hù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)部電壓基準(zhǔn)以及溫度信息實(shí)現(xiàn)過熱保護(hù)。E522.41內(nèi)部所有的故障和保護(hù)信息一方面可以通過I2C接口傳到外部單片機(jī)。同時(shí)，當(dāng)發(fā)生芯片內(nèi)部錯(cuò)誤的時(shí)候，芯片的INTB引腳的也被拉低，作為中斷輸出，提供給到外部的單片機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理。

　　E522.41目前采用QFN20L5的封裝方式，已經(jīng)通過汽車AEC-Q-100的認(rèn)證，使用的環(huán)境溫度范圍從-40℃~105℃

　　主要特性：

　　輸入電壓范圍6V~32V(瞬時(shí)42V);

　　可選開關(guān)頻率：250kHz, 500kHz, 1MHz或2MHz,最高占空比100%，和外部設(shè)備可實(shí)現(xiàn)同步;

　　USB充電器固定5V±3%輸出電壓，七檔可選線路補(bǔ)償功能;

　　可編程輸出電流范圍：0.5/1A/1.5A/2.5A ，以及可選的輸出限流模式和調(diào)節(jié)模式;

　　I2C接口可配置不同工作模式以及故障診斷功能;

　　兼容USB2.0高速接口，并提供數(shù)據(jù)端口保護(hù)功能;

　　外部單片機(jī)喚醒USB功能;

　　可配置成SDP或BC1.2 CDP下行負(fù)載充電模式、DCP以及用戶定義的USB充電器模式;

　　數(shù)據(jù)線和充電器電源線對(duì)地和對(duì)電源保護(hù)，過壓/欠壓、以及過熱保護(hù)。

　　典型應(yīng)用: