原標(biāo)題：意法半導(dǎo)體STEVAL-USBPD27S 27W AC-DC適配器參考設(shè)計(jì)的介紹、特性及原理

以下是關(guān)于意法半導(dǎo)體STEVAL-USBPD27S 27W AC-DC適配器參考設(shè)計(jì)的詳細(xì)介紹、特性及原理：

一、介紹

STEVAL-USBPD27S是意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）推出的一款高集成度、高性價(jià)比的USB PD（Power Delivery）適配器解決方案。它作為USB電力傳輸供電方，配備單一USB Type-C端口，支持可編程電源（PPS），并具有自適應(yīng)同步整流功能。該參考設(shè)計(jì)旨在幫助用戶輕松設(shè)計(jì)出緊湊、經(jīng)濟(jì)劃算的適配器，滿足各種移動(dòng)設(shè)備和電子產(chǎn)品的充電需求。

二、特性

1. 高集成度：STEVAL-USBPD27S集成了電源管理、數(shù)字控制、USB Type-C接口和PD通信協(xié)議等關(guān)鍵功能，降低了物料清單成本，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)流程。

2. 支持PPS：該參考設(shè)計(jì)支持可編程電源（PPS）模式，允許移動(dòng)設(shè)備高精度地在規(guī)定范圍內(nèi)請(qǐng)求和控制電源適配器的輸出電壓和電流，實(shí)現(xiàn)更靈活、高效的充電。

3. 自適應(yīng)同步整流：通過(guò)采用自適應(yīng)同步整流算法，STEVAL-USBPD27S能夠處理所有可能的負(fù)載條件，以獲得最佳的電力效率。

4. 寬輸入電壓范圍：支持90 VAC至264 VAC的寬輸入電壓范圍，適用于全球不同地區(qū)的市電電壓。

5. 高效能：所有PDO（Power Delivery Objects）均符合歐洲CoC Tier 2 ver.5和美國(guó)DOE Level VI能效標(biāo)準(zhǔn)，確保在工作模式下具有較高的效率。

6. 完善的保護(hù)：具備過(guò)壓保護(hù)（OVP）、欠壓保護(hù)（UVP）、過(guò)流保護(hù)（OCP）和短路保護(hù)（SCP）等完善的保護(hù)功能，提高了產(chǎn)品的安全性和可靠性。

7. 小尺寸：PCB尺寸為59x35x21mm，實(shí)現(xiàn)了最大的功率密度，便于集成到各種緊湊的設(shè)備中。

三、原理

STEVAL-USBPD27S的硬件架構(gòu)主要包括三個(gè)主要部分：

1. 電源原邊部分：包含一個(gè)N-channel 650V的MDmesh M6功率MOSFET STD7N65M6（內(nèi)阻為0.91R），其控制芯片是離線PWM控制器STCH03。STCH03是反激式QR準(zhǔn)諧振PWM控制器設(shè)計(jì)，可以在不同模式下工作以提高效率。它使用光耦反饋來(lái)提供恒定輸出電流電壓（CC/CV）調(diào)節(jié)。

2. 電源副邊數(shù)字控制部分：基于STM32G071KB（主流Arm Cortex-M0+ MCU），該芯片完全集成USB Type-C功率輸出控制器。STM32G071KB用于管理USB PD堆棧、控制USB Type-C連接器、啟用VBUS和VCONN電源路徑，并運(yùn)行自適應(yīng)同步整流算法。

3. USB Type-C接口和PD通信協(xié)議：通過(guò)STM32G071KB集成的UCPD接口，管理USB Type-C連接器和PD 3.0通信協(xié)議。同時(shí)，通過(guò)其通用外設(shè)和功能集控制自適應(yīng)同步整流。

在工作時(shí)，STEVAL-USBPD27S通過(guò)USB Type-C接口與充電設(shè)備連接，并根據(jù)設(shè)備的充電需求，通過(guò)PD通信協(xié)議協(xié)商充電參數(shù)。然后，電源原邊部分將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并通過(guò)電源副邊數(shù)字控制部分進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，以提供符合設(shè)備需求的輸出電壓和電流。同時(shí)，自適應(yīng)同步整流算法根據(jù)負(fù)載條件調(diào)整整流效率，以實(shí)現(xiàn)最佳的電力效率。

綜上所述，STEVAL-USBPD27S 27W AC-DC適配器參考設(shè)計(jì)憑借其高集成度、支持PPS、自適應(yīng)同步整流、寬輸入電壓范圍、高效能、完善的保護(hù)和小尺寸等特性，成為了一款優(yōu)秀的USB PD適配器解決方案。