KOKT061 March 2024 TPS25772-Q1
USB Type-C®는 노트북, 태블릿, 스마트폰의 새로운 고속 충전 표준으로 널리 알려져 있지만, 점점 더 다양한 전력 공급 및 연결 애플리케이션에서 사용되고 있습니다. USB Type-C의 속도와 효율성은 놀랍습니다. USB PD(USB Power Delivery) R3.1 사양의 진화로 단일 USB Type-C 커넥터는 최대 240W(48V 및 5A)의 전력을 지원할 수 있으며, 이는 USB 표준 A 커넥터의 7.5W(5V 및 1.5A)에서 크게 개선된 수치입니다.
유럽 연합, 인도, 브라질, 한국에서 휴대용 개인 전자기기를 USB Type-C 포트를 통해 충전하도록 의무화하는 법안이 개발 및 시행되는 등 USB Type-C의 채택은 우연이 아닙니다.
더 많은 소비자용 디바이스가 USB Type-C 및 USB PD를 지원하므로 오토모티브 애플리케이션에서 USB Type-C 및 USB PD에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 소비자들은 USB Type-C 케이블을 통해 장치를 고속으로 충전하고 GPS 디스플레이, 음악 플레이어, 영화까지 모두 차 안에서 투사하기를 원합니다. 2025년 생산을 시작하는 차량의 경우 USB Type-C 포트 수가 차량당 2개에서 차량당 4개의 포트로 증가할 것으로 예상됩니다. 자동차의 헤드 유닛, 앞좌석 충전기, 뒷좌석 충전기 및 뒷좌석 디스플레이에서 USB Type-C 포트를 이미 찾을 수 있을 것입니다.
USB Implementers Forum 사장이자 COO인 Jeff Ravencraft는 "이제 많은 사람들이 USB Type-C의 폭넓은 가용성과 다기능성을 활용하고 있습니다. 이 솔루션은 개인용 디바이스를 넘어 점점 더 다양한 기술에 연결할 수 있는 솔루션이 되고 있습니다."라고 말했습니다. "원하는 차량에 손쉽게 연결하여 전화나 다른 디바이스와 원활하게 상호 작용하는 등, USB Type-C는 효율적이고 상호 운용이 가능하며, 어디서나 소비자가 기술과 상호 작용하는 방식을 단순화할 수 있습니다."
차량용 컨텍스트에서 USB Type-C 애플리케이션을 볼 때 고려해야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 충전, 데이터 통신 또는 두 가지 모두에 손쉽게 연결할 수 있도록 포트의 편리성과 유연성은 특히 중요합니다. 포트의 수, 근접성, 성능은 모두 소스 전원 정책 관리(SPM)로 관리됩니다. 또한 SPM은 포트 구성과 여러 포트의 입력 전압, 온도 및 전력 할당을 고려하여 다양한 조건에서 작동할 수 있는 기능을 통합합니다(예: 그림 1 참조).
그림 1 여러 포트에 걸친 USB PD 전원 공유TPS25772-Q1은 TI의 USB PD 컨트롤러 제품군의 듀얼 포트 변형입니다. 벅-부스트 1개를 통합하여 첫 번째 포트에 전원 공급 장치를 제공하고, 두 번째 포트의 전압 및 전류 공급 역할을 하는 외부 벅-부스트 컨버터를 제어하는 인터페이스를 제공합니다. TPS25772-Q1에서는 모든 제어는 SPM이 통합된 단일 USB PD 컨트롤러에서 이루어집니다. 충전기의 설계 및 작동 방식을 지시할 수 있도록 여러 가지 노브를 제어할 수 있습니다. 사용자 지정 구성을 만드는 것은 몇 가지 질문에 답변하거나 저항 값 몇 개를 변경하는 것만큼 쉽습니다.
크기와 비용도 중요합니다. USB Type-C는 2.4mm의 고른 얇은 커넥터를 사용하여 산업용 제품의 소형화를 지원합니다. 이 커넥터는 차량 내 USB 박스의 작은 공간에도 적합합니다. 그림 2에 나와 있듯이, 이러한 애플리케이션을 매우 작은 폼 팩터에 맞게 비용 효율을 유지할 수 있다는 것은 차량용 설계에서 매우 중요한 것입니다.
그림 2 충전을 위한 듀얼 USB Type-C 포트의 소형 폼 팩터TI USB PD 컨트롤러는 전원 경로 및 벅-부스트 컨버터와 완벽하게 통합되어 있습니다. 올인원 칩 솔루션은 오토모티브 USB 제품의 효율성 및 전력 밀도를 개선하는 데 도움이 됩니다.
자동차에서 USB-C 포트의 구현은 전력 공급뿐만 아니라 데이터 연결의 단계로 접어들고 있습니다. 차량 실내에 있는 모든 포트가 같은 방식으로 작동해야 하는 것은 아닙니다. 일부 제품은 실내 전체에 걸쳐 더 높은 수준의 충전 기능, 데이터 전송, 향후 USB DisplayPort™ 대체 모드(프로젝트 소스를 디스플레이로) 또는 DisplayPort™ Revision 2.1을 직접 터널링하는 USB4®를 제공할 수 있습니다.
이러한 구성은 모두 유연한 구성이며, 디자이너는 규정과 시장 수요가 증가함에 따라 필요에 가장 적합한 솔루션을 원합니다. 새로운 하드웨어 설계 및 기능 통합을 통해 USB Type-C의 진입장벽을 쉽게 할 수 있도록 도와줍니다