USB-C-PD-Module für Ladevorgänge im Fahrzeug

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Designs für effiziente und zuverlässige Fahrzeug-PD-Module für Head-Units von Infotainment-Systemen und Rear-Seat-Entertainment

USB-C® ist der neue USB-IF-Standard, der eine Lösung für mehrere Herausforderungen bietet, mit denen seine Vorgänger, genauer gesagt die Standards für die früheren Kabel und Anschlüsse der Typen USB-A und USB-B, konfrontiert waren. USB-C verwendet schlankere Anschlüsse (mit einer Höhe von nur 2,4 mm), die eine stärkere Miniaturisierung von Produkten für Endanwender und die Industrie erlauben.

Der USB-C-Standard wurde im Herbst 2014 freigegeben und trat dann schnell seinen Siegeszug an, da er einen kleinen Formfaktor und die Verwendung von benutzerfreundlichen Anschlüssen und Kabeln gestattet, mit denen mehrere Protokolle zur Datenübertragung genutzt werden können. Ferner ermöglicht er bei der Stromversorgung Ladevorgänge mit bis zu 100 W – eine enorme Verbesserung gegenüber den 7,5 W bei früheren Standards.

Da immer mehr Endverbrauchergeräte wie Telefone, Tablets und Notebooks USB-C und USB-PD (Power Delivery, also die Stromversorgung über USB) unterstützen, steigt der Bedarf an USB-C- und PD -Anschlüssen in Automobilen. Die Verbraucher erwarten inzwischen, dass sie alle ihre Geräte (einschließlich Notebooks und Tablets) schnell über USB-C laden können. Außerdem möchten sie neu verfügbare Funktionen nutzen, z. B. Smart Mirroring für Rear Seat Entertainment (Rücksitz-Unterhaltungssysteme).

Für das Laden über USB-C in Fahrzeugen gibt es drei Anwendungsfälle: Head-Units (oder Break-Out-Boxen),Rücksitz-Ladegeräte (ohne USB-Datenübertragung), Rear Seat Entertainment-Systeme (mit Anschlüssen für DisplayPort-Video über USB-C).

Produkte

Blockdiagramm: Auto-USB-C-Ladegerät – Head-Unit

Head-Units (oder Break-Out-Boxen): Hierbei handelt es sich um Leistungsmodule mit USB-C-Anschlüssen, die zur Datenübertragung, für CarPlay, Android Auto, Massenspeichergeräte usw. mit der Head-Unit verbunden sind und gleichzeitig eine höhere Leistung (max. 100 W) zum Laden der angeschlossenen USB-Geräte bereitstellen.

Rücksitz-Ladegerät

Rear-Seat Chargers (with no USB Data)
  • Rücksitz-Ladegeräte (ohne USB-Datenübertragung): Dies sind eigenständige Stromversorgungsmodule mit USB-C-Anschlüssen, die nur zur Stromversorgung dienen (max. 100 W); eine USB-Datenkommunikation findet nicht statt. Diese Module können optional mit LIN-Bus-Konnektivität ausgestattet sein.
  • Rear Seat Entertainment-Systeme (mit Anschlüssen für DisplayPort-Video über USB-C): Dies sind Module mit USB-C-Anschlüssen, die sich an den Rücksitzen von Fahrzeugen befinden und mit einem oder mehreren Bildschirmen zur Anzeige von Videos verbunden sind. Mit diesen Modulen werden Videoinhalte von Telefonen, Tablets und Notebooks über den USB-C-Anschluss gestreamt. Gleichzeitig werden die angeschlossenen USB-Geräte mit einer erhöhten Leistung von max. 100 W geladen. Diese Module können optional mit LIN-Bus-Konnektivität ausgestattet sein.

Infineon bietet eine Komplettlösung für diese USB-Ladeanwendungen. Dazu gehören:

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