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Les consommateurs d'aujourd'hui ont une demande insatiable d'énergie en dehors de la maison ou du lieu de travail pour garder leurs appareils personnels chargés et connectés aux divertissements, aux applications professionnelles et aux réseaux sociaux. C'est particulièrement vrai pour les jeunes générations dont les heures d'éveil semblent absorbées par les applications, les médias sociaux, les jeux et la diffusion de contenu en continu ! En fait, la moyenne mondiale d'utilisation des appareils mobiles individuels a augmenté de 30 % sur une période de deux ans1, de 2019 à 2021. Et il ne s'agit pas seulement des smartphones. Alors que les gens deviennent de plus en plus mobiles dans leur travail et leur vie quotidienne, les appareils plus volumineux tels que les ordinateurs portables et les tablettes ont également besoin d'être rechargés en cours de route pour maintenir leur productivité et une connectivité permanente. Ces appareils sont particulièrement gourmands en énergie et, dans certains cas, peuvent consommer jusqu'à 140 W d'énergie pendant la charge.
Pour maintenir une alimentation en mouvement, il est essentiel de pouvoir recharger commodément les appareils personnels, y compris lorsque l'on est conducteur ou passager d'un véhicule. Dans le cas de la recharge dans l'habitacle d'un véhicule, les consommateurs veulent une alimentation électrique à la fois pratique et rapide, qu'il s'agisse d'un trajet de 10 minutes pour se rendre à l'épicerie ou d'un trajet de deux heures pour un voyage d'affaires. Dans les véhicules d'aujourd'hui, on peut trouver un ou deux ports de charge USB, qui fournissent généralement jusqu'à 30 W de puissance par port. Mais on observe une tendance croissante à l'augmentation du nombre moyen de ports de charge USB dans une berline classique, qui passe à 3-4 par véhicule avec au moins 60 W de puissance PD USB par port, et qui devrait passer à 100 W, voire plus. Les consommateurs attendent également de ces ports PD qu'ils permettent la recharge simultanée de tous les occupants des sièges avant et arrière, ce qui implique que la consommation d'énergie peut atteindre 400 à 500 W ou plus si chaque port indépendant fonctionne à sa capacité maximale. L'ampleur de cette augmentation crée des défis supplémentaires en matière de conception, de coût, de gestion de l'énergie et de gestion thermique des véhicules, d'autant plus que l'adoption des véhicules électriques (VE) continue d'augmenter.
En tant qu'innovateur dans le domaine des solutions Autotech, les produits d'alimentation électrique d'indie, combinés à notre connaissance approfondie des systèmes automobiles, nous permettent d'offrir des solutions hautement intégrées, y compris la recharge avec ou sans fil, ce qui permet de réduire les coûts et les efforts d'ingénierie, et d'atténuer les risques de développement, pour une offre de systèmes intelligents plus complète.
Un contrôleur programmable USB-PD hautement intégré
Le iND87300 (voir Figure 1) est un système sur puce (SoC) de distribution d'énergie à puce unique pour la recharge à deux ports de 60 W, qui établit une nouvelle référence en matière de performance, de fonctionnalité et d'intégration. Le dispositif prend en charge toutes les configurations USB de type A et de type C, réduit le facteur de forme de la solution globale, réduit la nomenclature des matériaux et améliore la robustesse et la fiabilité. La conception est également simplifiée et accélérée, car il n'est plus nécessaire de recourir à des circuits externes sur mesure pour assurer les fonctionnalités requises.
Le SoC intègre le contrôleur USB-PD 3.0, deux alimentations Buck-Boost fournissant la puissance de charge, quatre FET côté bas, ainsi que des pilotes de LED intégrés. Le dispositif à deux canaux prend en charge la charge à partir d'une large plage de 3,3 V à 21 V (PPS - alimentation programmable), une alimentation maximale de 5 A et délivre jusqu'à 60 W par canal. Le cœur du dispositif AEC-Q100 Grade 1 est constitué d'un processeur Arm® Cortex® M0 32 bits à faible consommation d'énergie. La fiabilité est améliorée grâce à un capteur de température intégré et à la prise en charge d'une surveillance externe de la température par coefficient de température négatif (NTC).
Les produits d'alimentation électrique d'indie, avec ou sans fil, comprennent des caractéristiques qui permettent un réseau d'alimentation électrique intelligent autonome ou intégré à l'intérieur du véhicule. Ce réseau peut faciliter l'équilibrage de l'alimentation à la demande, la gestion de la charge et les capacités d'autodiagnostic pour tous les dispositifs PD dans le véhicule, y compris la possibilité pour les utilisateurs et/ou les OEM de personnaliser leur expérience de l'alimentation électrique dans le véhicule. Ces caractéristiques seront d'autant plus importantes que les produits de la prochaine génération, qui peuvent fournir plus de 140 W par port, seront de plus en plus répandus dans les véhicules.
Simplifier la conception et le développement
Le soutien et les ressources de conception sont également des aspects importants pour les solutions automobiles intégrées, car ils aident le concepteur de systèmes à passer plus rapidement du concept à la production, avec moins d'itérations et moins de risques. Les conceptions de référence complètes "auto-grade" d'indieet la nomenclature qui les accompagne sont conçues selon les normes de fabricabilité de l'automobile et comprennent des conceptions de modules physiques complets représentatifs des applications automobiles à haut volume (voir la figure 2). En outre, les conceptions de référence prennent en compte les aspects les plus difficiles du développement de produits automobiles, tels que la compatibilité électromagnétique, la gestion thermique et le partage de l'énergie. En prenant en compte ces questions complexes dans le cadre de la conception de référence d'indieplus tôt que d'habitude dans le processus d'intégration des systèmes, les concepteurs de systèmes automobiles peuvent avoir un degré de confiance plus élevé dans leur développement.
Outil de développement logiciel indie
Unique à indie, le design de référence iND87300 est supporté par notre outil de configuration propriétaire indie, qui simplifie grandement la conception, le développement et le déploiement du système matériel et logiciel de l'intégrateur. indie permet aux clients de personnaliser la fonctionnalité de leur application de DP à travers une interface graphique très simple et facile à utiliser sans avoir à écrire, tester et déboguer un code logiciel qui prend du temps (voir Figure 3). Les utilisateurs peuvent facilement créer des variantes de produits à partir d'un seul logiciel d'application, sans avoir à recompiler le code. L'utilisateur est également en mesure de tracer et d'exporter les paramètres d'exécution et d'effectuer des tests rapides, réduisant ainsi le développement et l'exécution des tests de régression.
Résumé
Les conducteurs et les passagers attendent des véhicules qu'ils offrent des trajets sûrs, engageants et productifs, ce qui inclut la recharge rapide des smartphones, tablettes, ordinateurs portables et autres appareils mobiles pendant le voyage. Le iND87300 d'indieoffre une recharge rapide et fiable, jusqu'à 60 W de puissance, tout en simplifiant et en réduisant les risques de conception pour les intégrateurs de systèmes, et en répondant aux besoins et aux attentes des consommateurs en matière d'expérience dans l'habitacle. Et au fur et à mesure que les exigences futures en matière de PD dans les cabines évolueront, indie sera à l'avant-garde avec des solutions de premier plan.