Tragbare Geräte mit USB Typ-C-Ladeschaltung rationeller gestalten

Redakteur: Kristin Rinortner

Maxim hat mit dem MAX14748 die erste Single-Chip-Lösung auf den Markt gebracht, die Li-Ion-Akkusätze mit zwei Zellen in Serie sicher und schnell lädt.

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Li-Ion-Akkus schnell laden: Blockdiagramm des MAX14748. Mit dem Chip lassen sich tragbare Geräte schnell laden.
Li-Ion-Akkus schnell laden: Blockdiagramm des MAX14748. Mit dem Chip lassen sich tragbare Geräte schnell laden.
(Bild: Maxim)

Entwicklern steht jetzt eine einfachere und kostengünstigere Lösung für das schnelle und sichere Laden von tragbaren USB Typ-C-Geräten mit Akkusätzen aus zwei in Serie geschalteten Li-Ion-Zellen zur Verfügung. Der MAX14748, eine hocheffiziente und hochintegrierte, für 15 W ausgelegte USB Typ-C-Lade- und Ladeerkennungs-Lösung von Maxim Integrated Products ist laut Hersteller das erste Produkt seiner Art auf dem Markt.

Die Ladeschaltung macht das Stückwerk aus mehreren ICs obsolet, das früher zur Implementierung erforderlich war, und ermöglicht Entwicklern außerdem die Nutzung nur derjenigen USB Typ-C-Funktionen, die sie für ihr Design tatsächlich benötigen.

Von drahtlosen Lautsprechern über hochwertige Kameras und Virtual-Reality-Headsets bis zu motorbetriebenen Medizingeräten reichen die Anwendungen, die zum Laden und zum Übertragen von Multimedia-Datenströmen von der Einfachheit der USB Typ-C-Steckverbinder profitieren.

Akkusätze mit zwei in Serie geschalteten Zellen versorgen diese Applikationen. Allerdings benötigen diese Geräte im Gegenzug auch reichlich Energie, um wieder aufgeladen zu werden. Bislang erforderten USB Typ-C-Produkte mit zwei in Serie geschalteten Akkuzellen mehrere diskrete Bauelemente, was die Materialkosten in die Höhe trieb und für zusätzliche potenzielle Fehlerquellen in der Schaltung sorgte.

Diese Architektur wird mit dem MAX14748 entscheidend gestrafft, denn der Baustein fasst die eigentliche Ladeschaltung, die Erkennung der USB Typ-C-Ladeschaltung, einen 28-V-Überspannungsschutz und den Leistungspfad in einem einzigen Chip zusammen.

Die hochintegrierte Lösung, die sich auch für bisherige, USB BC1.2-konforme und andere, nicht standardgemäße Ladegeräte eignet, unterstützt das Laden per USB Typ-C mit der doppelten Leistung gegenüber einer Micro-USB-Lösung. Eine programmierbare automatische Eingangsstrombegrenzung bewirkt, dass auf sichere Weise der maximal vom Ladegerät unterstützte Strom gezogen wird.

Das Unternehmen erweitert mit dem MAX14748 sein Portfolio an Stromversorgungsprodukten für spezielle Anforderungen von USB Typ-C-Anwendungen. Zu den bestehenden Produkten in dieser Kategorie gehören der 500-mA-Abwärtsregler MAX77756 mit 24 V Eingangsspannung, der eigenständige ModelGauge m5 Füllstandsmesser MAX17205 mit SHA-256-Authentisierung und der Überspannungsschutz MAX20323 für den CC-Pin.

Wichtige Vorteile des Chips sind:

  • Weniger Platzbedarf für das Power-Management: Im Unterschied zu typischen Ladelösungen verringert der Chip den Aufwand an diskreten Bauteilen, indem er die Ladegeräteerkennung, einen Aufwärts-Abwärtswandler und einen Li-Ion-Akkulader mit intelligenter Leistungswahl in einem Chip vereint.
  • Schnelles und sicheres Laden: Der Baustein lädt Akkusätze aus zwei in Serie geschalteten Li-Ion-Zellen aus früheren 5 V USB-Adaptern, wobei seine Strombegrenzungsfunktion ein Überladen verhindert.
  • Zusätzliche Schutzfunktionen: Der Chip bietet einen integrierten 28-V-Überspannungsschutz sowie JEITA-Ladeschutz und ist an den USB-Adapter-Pins gegen elektrostatische Entladungen bis ±15 kV geschützt.

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