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意法半导体新款芯片提高消费电子能效,有望在全球节省一百万亿瓦时

ST-ONE电源控制器结合意法半导体的 MasterGaN 技术,打造有能量回收功能且创纪录的笔记本电脑/智能手机充电器设计
2022-07-11
来源:意法半导体

2022年7月7日,中国 -  服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)正在通过其新一代的创新技术,增强个人计算产品的可持续性。这款名为 ST-ONE的新芯片将提高各种 AC-DC 适配器的能效,完全符合 USB-PD 3.1 标准,包括笔记本电脑和智能手机充电器。采用ST-ONE的新适配器可以减少二氧化碳排放和塑料的消耗量。

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新款ST-ONE 芯片可以搭配意法半导体基于先进氮化镓 (GaN) 半导体技术的MasterGaN电源输出模块配套使用。GaN芯片可显著节省电能并缩小设备尺寸。

尽管笔记本电脑提供了可选的省电设置,但如果配备更高效的电源适配器,每台机器都可以节省更多电能,从而改善环境状况及二氧化碳排放量。ST-ONE芯片针对电源控制进行了优化设计,可以回收在传统电路中通常以热量形式消耗掉的电能。该产品还简化电路设计,大幅减少电源组件数量,使这种类型电源变得更稳健、更经济,并且在整个市场中得到更广泛采用。

意法半导体工业和电源转换部总经理Domenico Arrigo 表示:“如果每个电源采用 ST-ONE 能量回收电路设计,那样电源适配器的能效至少提高1%,那么全世界可以节省大约 93万亿瓦时的电能,相当于 15 座核电站的输出功率。 “此外,如果全球 10 亿只充电器使用我们的技术,可以节省 20 万吨塑料和原材料。”

塑料等耗材减少是通过提高所谓的功率密度来实现的,高功率密度让更小的组件能够处理更大的功率输出。高功率密度还降低了回收和环境成本。

在最近的德国纽伦堡的Embedded World嵌入式电子展览会上,意法半导体展出了65 瓦 USB-C 笔记本电脑电源适配器参考设计EVLONE65W,该适配器的大小和重量与一个标准的20瓦智能手机充电器相同( 37立方厘米,不到 70 克),取得了超高的功率密度,每立方厘米的功率超过 1.8 瓦。

详细技术信息

ST-ONE 针对新型非互补式有源钳位反激拓扑设计进行了优化,支持更高的功率,在65W以上有着比准谐振反激等其他反激拓扑更高的效率表现。

该芯片是全球首款单封装集成基了 Arm® Cortex®-M0+内核的可编程离线电源控制器、高压启动电路、同步整流控制器和 USB 供电 (USB-PD) 电路的数字电源控制器。

ST-ONE包含控制功率转换所需的全部外设。USB-PD 通信位于次级电路,并提供增强型电流隔离功能,让初级和次级电路通信的同时符合电气安全要求。

还可以搭配使用集成了先进宽禁带晶体功率管和优化的GaN驱动器的 MasterGaN,适配器可在更高的开关频率下工作,从而可以使用尺寸更小的磁性元件,最大限度地提高功率密度。

ST-ONE配备64KB嵌入式闪存,供设计人员自定义USB-PD 协议及设置功率转换参数。

ST-ONE 控制器闪存预装USB-PD 3.1 PPS认证固件,为用户提供设计标准电源提供一个整体解决方案。



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