USB-C端口或将取代汽车中的所有充电端口

2019冠状病毒（COVID－19）搁置或取消了我们的许多旅行计划。一方面，有人想知道航空旅行是否会完全关闭。对于其他人来说，公路旅行成为他们的首选旅行方式，因为与航空旅行相比，公路旅行接触COVID－19更有限。过去，汽车无法提供充电功能，因此需要将所有设备充满电后再出行。

现在，在某些汽车中，您可以有用于电话的低功率USB Standard－A端口或从可用的12V适配器电源插座通过长蛇形USB中功率适配器电缆连接到您的设备。但这仍然只能满足您的手机和平板电脑的少量需求。如果您的笔记本电脑也需要充电怎么办？

USB－C™（也称为USB Type C）可解决这问题，提供为笔记本电脑以及耗电的5G手机、可能在整个行程中运行GPS的平板电脑充电的能力。

如果您的娱乐设备有Apple Carplay，则为手机充电的同一前置USB－C端口也可以承载Carplay数据或Android Auto。或者，如果您更喜欢蓝牙数据和USB－C充电，那一切都在您的控制之内。坐在后座上，需要给设备充电吗？

单个USB－C充电端口散布在整个汽车上，电源直接从车辆电池转换为USB－C供电（PD）电源，范围从5V到21V，以微小的20 mV增加。每个USB－C端口可用的功率可以扩展到100W，足以在一个小时左右的时间内为笔记本电脑充满电。

当前的具有快速充电功能的智能手机可以在15分钟内实现100％充电，具体取决于USB－C方案中使用的设计和产品。

但是对于系统设计人员而言，您从哪里开始设计汽车USB充电器模块？当然，您可以先阅读1030页的USB Type－C和USB PD规范，但这令人生畏且非常耗时，此外，您可能需要深入研究任何引用的规范才能理解其中的内容。加入USB标准组织太耗时。

此外，这些规范也在不断发展和更新。尽管您可能对消化所有规格信息感到压力山大，但安森美半导体可以提供帮助，因为这是我们所擅长的。

安森美半导体提供所有电子和参考设计来帮助设计高功率USB－C PD端口，从而提供了一种简单的方案。

从12V电池开始，降压－升压DC – DC稳压器提供5V，可在连接后启动USB－C通信，USB PD控制器管理USB－C端口以处理连接电话、平板电脑和笔记本电脑所需的所有握手，获取各自的电压和电流，以实现最佳的电池充电。

安森美半导体还提供所有MOSFET、用于反向电池保护的保护器件、过压、过流和过热保护、电池短路保护，并将它们组合为参考设计。

FUSB3307评估板是这种60 W参考设计的一个很好的例子，如下所示。

FUSB3307是USB PD 3．0源控制器，提供了可编程电源（PPS）支持上述快速充电算法。通过一个5mΩ的微小电阻检测输出充电电流，并直接控制NCV81599 Buck－Boost控制器的反馈。

图1． FUSB3307评估板

它是完全独立的方案，兼容USB PD和USB－C。所有保护都设计导入以易于设计。可以将4．5 V至32 V的输入电压转换为3．3 V至21 V的USB PD电压。如果需要5A的电流能力，则无需额外的电子器件，因为现有系统会询问电缆以确保5A能力，然后提供5A Source能力。