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适用于车载信息娱乐系统的高效且实惠的 USB 电力输送

关键词:车载信息娱乐系统 USB 电力输送

时间:2024-05-17 10:53:22      来源:TI

随着越来越多的消费类设备支持 USB Type-C 和 USB PD,汽车应用对 USB Type-C 和 USB PD 的需求也在日益增长。消费者希望能够在车内通过 USB Type-C 电缆为设备快速充电,以及投影 GPS 显示、音乐播放器甚至电影等内容。预计在 2025 年开始投产的汽车中,每辆车的 USB Type-C 端口数量将从两个增加到四个。

尽管 USB Type-C® 主要作为笔记本电脑、平板电脑和智能手机的新一代、更快充电标准而为人所熟知,但在电力输送和连接应用领域也变得日益普及。USB Type-C 的速度和效率非常高:随着 USB 电力输送 (USB PD) R3.1 规范的发展,一个 USB Type-C 连接器便可支持高达 240W(48V 和 5A)的功率,相较于 USB Std-A 连接器的 7.5W(5V 和 1.5A),这是一个显著的提升。

USB Type-C 的广泛采用并非偶然,欧盟、印度、巴西和韩国纷纷制定并实施了相关规定,要求便携式个人电子产品必须通过 USB Type-C 端口进行充电。

随着越来越多的消费类设备支持 USB Type-C 和 USB PD,汽车应用对 USB Type-C 和 USB PD 的需求也在日益增长。消费者希望能够在车内通过 USB Type-C 电缆为设备快速充电,以及投影 GPS 显示、音乐播放器甚至电影等内容。预计在 2025 年开始投产的汽车中,每辆车的 USB Type-C 端口数量将从两个增加到四个。您可能已经能够在汽车音响主机、前排座椅充电器、后排座椅充电器和后排座椅显示器中找到 USB Type-C 端口。

USB Implementers Forum 主席兼首席运营官 Jeff Ravencraft 表示:“如今,许多人都因 USB Type-C 的广泛普及和多功能性而受益,这项技术正成为连接个人设备以外日益丰富的各种技术的优选解决方案。无论是轻松连接到喜欢的车辆,还是与手机或其他设备无缝相连,USB Type-C 都提供了高效、可互操作且无忧的体验,简化消费者在多场景下与技术的互动方式。”

在汽车环境中考察 USB Type-C 的应用时,需要考虑很多因素。端口的便捷性和灵活性对于轻松连接设备进行充电和/或数据通信至关重要。端口的数量、距离要求和性能均由拉电流电源策略管理 (SPM) 进行管理。此外,SPM 还集成了端口配置和在各种条件下运行的能力,并考虑了输入电压、温度和多个端口之间的功率分配(示例请参阅图 1)。


图 1: 多个端口之间的 USB PD 功率共享

TPS25772-Q1 是德州仪器 USB PD 控制器产品系列的双端口型号。它集成了一个降压/升压转换器来为第一个端口提供电源,并提供一个接口来控制外部降压/升压转换器,该转换器用作第二个端口的电压和电流源。在 TPS25772-Q1 上,所有控制都在集成 SPM 的单个 USB PD 控制器上进行。您可以通过控制一些旋钮来指示充电器的设计和行为。创建自定义配置就像回答几个问题或更改几个电阻值一样简单。

尺寸和成本也很重要。USB Type-C 采用更纤薄的连接器,高度仅为 2.4mm,这使得工业产品的微型化程度进一步提高。这种连接器也符合汽车中 USB 盒的小空间要求。将这些应用整合到非常小的空间内并保持经济高效,是汽车设计中优先考虑的因素,如图 2 所示。


图 2: 用于充电的小型双 USB Type-C 端口

德州仪器 USB PD 控制器与电源路径和降压/升压转换器完全集成。该一体式芯片解决方案有助于提高汽车 USB 产品的效率和功率密度。

在汽车中部署 USB-C 端口正在迈入全新阶段,不仅关注电力输送,还强调数据连接。并非汽车车厢内的所有端口都必须以相同的方式运行。在车厢内,一些端口可以提供更高级别的充电能力和数据传输功能,并且未来可能支持 USB DisplayPort™ 交替模式(将源投射到显示屏)或 USB4®,后者可以直接传输 DisplayPort™ 修订版 2.1 的内容。

上述配置具有高度的灵活性,设计人员可以根据日益增加的法规和市场需求,量身定制最符合您需求的解决方案。凭借新颖的硬件设计和功能集成,我们可以帮助您降低采用 USB Type-C 的门槛。

关于德州仪器 (TI)

德州仪器 (TI)(纳斯达克股票代码:TXN)是一家全球性的半导体公司,从事设计、制造、测试和销售模拟和嵌入式处理芯片,用于工业、汽车、个人电子产品、通信设备和企业系统等市场。我们致力于通过半导体技术让电子产品更经济实用,让世界更美好。如今,每一代创新都建立在上一代创新的基础之上,使我们的技术变得更小巧、更快速、更可靠、更实惠,从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用,推动工程进步。欲了解更多信息,请访问公司网站www.ti.com.cn 

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