由于各大知名廠商的力推,經過幾年的沉淀,USB Type-C將在2017年進入爆發期。以往的電子產品背面和側面,都不免會擁擠著各式各樣的接口。在電子產品日益追求小型化的今天,通過一個接口去接駁各種類型的外設,讓產品設計更為簡潔、輕薄,是開發者和用戶共同的夢想。就扮演著這樣一個角色。
不過在談論USB Type-C的種種“美好”之時,其產品可靠性的問題也不容忽視,使用中由于熱插拔、短路、ESD、故障設備和用戶誤操作引發的風險,需要有可靠的電路保護措施來化解。否則,挑剔的消費者也是不會買單的。
通常意義上的電路保護包括過流保護和過壓保護。USB Type-C的過流保護有四種不同的設計架構。{dy}種是直接采用集成了功率開關的PD控制器IC,這種方案的集成度較高,性能也{zh0},但是成本也比較高。第二種成本比較低的是“PD控制器+電流感應電路”的方案,但性能受限。其他兩種“PD控制器+外置功率開關”的方案和 “PD控制器+MOSFET+PTC”的方案成本適中,其中后者是Bourns公司特有的方案,可以實現{zj0}的xjb,并且在5-20V的電壓范圍內有多種型號供開發者選擇。
USB Type-C的過壓保護方面是通過TVS來實現的。由于USB Type-C正反插無方向的結構,其具有上下兩組對稱的接口,每組包括兩組10Gbps高速數據收發通道(SSRX+/SSRX -,SSTX+/SSTX -)、一組兼容以前USB標準的480Mbps數據通道(D+/D-)和一組進行USB-PD協議通信的專用通道(CC+/-),所以需要保護的通道數量也較以往的USB接口更多,這就需要TVS陣列出場了。為此電路保護元器件廠商推出了小型化、高集成的方案。比如Bourns的方案, 利用兩個6通道TVS陣CDDFN10-0516P列和一個4 通道TVS陣列CDDFN10-0524P,只需三顆器件就完成了USB Type-C的過壓保護。
在USB Type-C過溫保護方面,一些創新性的產品和方案也正在逐漸進入人們的視野。Bourns公司在Type-C過溫保護方面提出的兩種解決方案都頗具競爭優勢:一種是采用mini-Breaker 控溫器件,它是一個可恢復器件,在溫度異常(過高)時觸發,而在電源被切斷或溫度回到安全水平時自恢復;另一種采用P-TCO的方案,P-TCO是溫度觸發的可恢復保險絲,與mini-Breaker相比體積更小,且在成本上也更有競爭力。這兩種方案各具特色,可為不同應用需求的開發者提供更多差異化的空間。
隨著USB Type-C接口的加速普及,其強大的功能會逐漸顯現出來,各種創意產品也會層出不窮。消費者在享受USB Type-C強大的功能性的同時,也會對其可靠性和安全性有更大的要求,這或許是電路保護器件廠商的一次難得的商機。
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