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汽车USB Type-A/Type-C充电控制器全集成方案

作者:时间:2022-11-22来源:MPS收藏

汽车中控的 USB 端口一般需要传输数据的同时,还要支持移动设备充电。 公司针对该应用领域,有一颗优势众多的芯片——MPQ4228-C。

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/202211/440688.htm


MPQ4228-C 支持 BC1.2 CDP 模式和 USB Type-C 5V @ 3A DFP 模式,采用 QFN-22 (4mmx4mm)封装, 体形小巧。


脱去小巧的外衣我们却能发现它有着很多的“肌肉”,在各方面都有着优秀的表现,可谓穿衣显瘦脱衣有肉。


MPQ4228-C 集成了同步降压稳压器(DC-DC)和支持 CDP 的充电器端口控制器,可以减小 PCB 尺寸的需求,能得到更好的 EMI 表现,只需要较少的器件就可以完成设计。


小是小,但是该有的都有。


MPQ4228-C 拥有全方位保护,包括带打嗝保护模式的电流限制(支持 MFI OCP)、输出过压保护(OVP)、USB_OUT/DP/DM/CC1/CC2 短电池保护和过温关断保护。


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★MPQ4228 DC-DC 转换器的效率是相当的高,峰值效率高达94.4%,满载温升只有31℃。可观的高效率让芯片很低发热量,可以减少散热方面的设计,使得产品更加小巧。


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Case Temperature Test


VIN = 12V, USB = 5V, IOUT = 3A, measured on 4-layer PCB, 57.4mmx57.4mm, top/bottom layer: 2oz, middle layers 1/2: 1oz, Ta=25℃


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★数据传输需要优秀的信号完整性,眼图是评估 USB2.0 信号完整性的测试。MPQ4228-C具有极其出色的眼图性能。HOST 数据经过 MPQ4228-C 内部 DP/DM 数据开关的条件下,采用150cm的线缆,也能有很好的眼图表现。


Eye Diagram


VIN=12V, fsw=420kHz, 150cm test cable.


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★随着汽车电子化程度的不断提高,对于汽车的电磁兼容性能的要求越来越高,不好的 EMI 会使性能降低。例如收音机会有滋滋的噪声,更严重的甚至影响到行驶安全。


MPQ4228-C 频谱扩展功能,在不加屏蔽罩和共模电感的情况下就可以通过 CISPR25 Class5 标准。


   ○ 传导 EMI


VIN = 12V, VBUS= 5V, IOUT=3A, L = 4.7µH, FREQ=GND, FS=420KHz WITH FORCED PWM MODE.


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   ○ 辐射 EMI


VIN = 12V, VBUS= 5V, IOUT=3A, L = 4.7µH, FREQ=GND, FS=420kHz WITH FORCED PWM MODE.


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★车机到 USB 端口都有一定的距离,这段距离的线路压降会影响到终端的充电电压和充电速度,而不同的车型车机到USB口还有着不同的距离,为此 MPQ4228-C 定义了可以灵活配置的线损补偿。

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另外 MPQ4228-C 家族还有支持 USB3.0 Type-C polarity 指示的 MPQ4228-C-C07J,有支持DCP的MPQ4228,还有在MPQ4228基础上增加QC3.0的MPQ4228-Q。


下表是以上四者的信息:


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MPQ4228 家族都能通过 ±8kV IEC 61000-4-2 接触放电测试和 ±15kV IEC 61000-4-2 空气放电测试,具有 VBUS/DM/DP/CC 引脚的短电池保护功能。


如此优秀的芯片,让设计更简单,成本更少,性能更优!


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