意法半導(dǎo)體新款芯片提高消費(fèi)電子能效，有望在全球節(jié)省一百萬(wàn)億瓦時(shí)

服務(wù)多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球排名前列的半導(dǎo)體公司意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics，簡(jiǎn)稱ST)正在通過(guò)其新一代的創(chuàng)新技術(shù)，增強(qiáng)個(gè)人計(jì)算產(chǎn)品的可持續(xù)性。這款名為 ST-ONE的新芯片將提高各種 AC-DC 適配器的能效，完全符合 USB-PD 3.1 標(biāo)準(zhǔn)，包括筆記本電腦和智能手機(jī)充電器。采用ST-ONE的新適配器可以減少二氧化碳排放和塑料的消耗量。

新款ST-ONE 芯片可以搭配意法半導(dǎo)體基于先進(jìn)氮化鎵 (GaN) 半導(dǎo)體技術(shù)的MasterGaN電源輸出模塊配套使用。GaN芯片可顯著節(jié)省電能并縮小設(shè)備尺寸。

盡管筆記本電腦提供了可選的省電設(shè)置，但如果配備更高效的電源適配器，每臺(tái)機(jī)器都可以節(jié)省更多電能，從而改善環(huán)境狀況及二氧化碳排放量。ST-ONE芯片針對(duì)電源控制進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以回收在傳統(tǒng)電路中通常以熱量形式消耗掉的電能。該產(chǎn)品還簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，大幅減少電源組件數(shù)量，使這種類(lèi)型電源變得更穩(wěn)健、更經(jīng)濟(jì)，并且在整個(gè)市場(chǎng)中得到更廣泛采用。

意法半導(dǎo)體工業(yè)和電源轉(zhuǎn)換部總經(jīng)理Domenico Arrigo 表示：“如果每個(gè)電源采用 ST-ONE 能量回收電路設(shè)計(jì)，那樣電源適配器的能效至少提高1%，那么全世界可以節(jié)省大約 93萬(wàn)億瓦時(shí)的電能，相當(dāng)于 15 座核電站的輸出功率。 “此外，如果全球 10 億只充電器使用我們的技術(shù)，可以節(jié)省 20 萬(wàn)噸塑料和原材料。”

塑料等耗材減少是通過(guò)提高所謂的功率密度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，高功率密度讓更小的組件能夠處理更大的功率輸出。高功率密度還降低了回收和環(huán)境成本。

在最近的德國(guó)紐倫堡的Embedded World嵌入式電子展覽會(huì)上，意法半導(dǎo)體展出了65 瓦 USB-C 筆記本電腦電源適配器參考設(shè)計(jì)EVLONE65W，該適配器的大小和重量與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的20瓦智能手機(jī)充電器相同( 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過(guò) 1.8 瓦。

詳細(xì)技術(shù)信息

ST-ONE 針對(duì)新型非互補(bǔ)式有源鉗位反激拓?fù)湓O(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，支持更高的功率，在65W以上有著比準(zhǔn)諧振反激等其他反激拓?fù)涓叩男时憩F(xiàn)。

該芯片是全球首款單封裝集成基了 Arm? Cortex?-M0+內(nèi)核的可編程離線電源控制器、高壓?jiǎn)?dòng)電路、同步整流控制器和 USB 供電 (USB-PD) 電路的數(shù)字電源控制器。

ST-ONE包含控制功率轉(zhuǎn)換所需的全部外設(shè)。USB-PD 通信位于次級(jí)電路，并提供增強(qiáng)型電流隔離功能，讓初級(jí)和次級(jí)電路通信的同時(shí)符合電氣安全要求。

還可以搭配使用集成了先進(jìn)寬禁帶晶體功率管和優(yōu)化的GaN驅(qū)動(dòng)器的 MasterGaN，適配器可在更高的開(kāi)關(guān)頻率下工作，從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配備64KB嵌入式閃存，供設(shè)計(jì)人員自定義USB-PD 協(xié)議及設(shè)置功率轉(zhuǎn)換參數(shù)。

ST-ONE 控制器閃存預(yù)裝USB-PD 3.1 PPS認(rèn)證固件，為用戶提供設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)電源提供一個(gè)整體解決方案。