前言
近期,歐盟通過一項新規,將在2024 年底統一智能設備的充電接口為USB Type-C;國內相關部門也在積極促進接口統一標準。促進充電接口及技術融合統一,有利于降低電子垃圾,提高資源利用效率。在這大趨勢下,大功率的PD快充將得到更廣大的應用市場。
消費者在日常使用快充充電器時,時常會出現頻繁熱插拔的情況。如果充電器內部防護措施不到位,不僅會導致浪涌電流通過電源線進入內部電路損壞主控芯片,而且容易引發輸出瞬間大電流,損壞受充設備,影響充電穩定和安全。
不僅如此,快充充電器和快充移動電源產品在使用中,很容易與人體或其他帶靜電物體產生接觸,而多數產品外殼的殼料與USB端口、呼吸燈、按鍵的連接處并不是無縫設計,外部靜電也容易通過接縫進入主板中,造成產品損壞。因此,作為一款合格的快充產品,在其內部設計中的安全防護措施必不可少。
考慮到物料成本、研發周期、生產流程等因素,越來越多的廠商開始選擇內置靜電和浪涌保護器件。而作為保護器件領域的資深專家,深圳市高特微電子有限公司不僅有著全面的 ESD&EOS 解決方案,而且還設有靜電實驗室,可提供靜電及浪涌防護的測試及整改服務。
方案介紹
由于PD協議IC的D+、D-、CC1、CC2等管腳均有遭受正電荷或負電荷ESD傷害的可能,因此需要對每一組管腳分別進行正向ESD應力和負向ESD應力的測試,其測試標準為IEC61000-4-2,具體要求達到IEC61000-4-2第幾等級則視生產廠家需求而定;一般IEC61000-4-2測試等級要求低的PD快充無需增加ESD防護,只有IEC61000-4-2測試等級要求高的PD快充會通過添加ESD防護器件來提升PD快充整機的抗靜電能力。
本PD快充靜電防護方案(如下圖)為當前最基礎的方案,在USB Type-C后端的D+、D-、CC1、CC2等信號線上依不同工作電壓要求分別對地并接上ESD單管。

針對PD快充靜電防護方案之基礎篇--單ESD管方案,高特可提供SOD-523、SOD-323、DFN1006等三種封裝外形的ESD單管,工作電壓覆蓋5V、12V、15V、18V、24V,單/雙向均有。

應用案例

閃極Retro 35W氮化鎵充電器在USB Type-C的D+、D-上采用高特SOD-523 5V 雙向ESD防護器件LESD5Z5.0C;CC1、CC2采用高特SOD-523 24V單向ESD防護器件GESD5Z24。


Realme 10000mAh 33W閃充移動電源在USB Type-C的D+、D-、CC1、CC2上均采用高特SOD-523 12V 單向ESD防護器件ESD5Z12V,在USB Type-C的VBUS上采用高特SOD-123FL 24V 雙向ESD防護器件GSD24DFJC;在USB Type-A的D+、D-上采用高特SOD-523 5V雙向ESD防護器件GESD5B5CN。

采用PD協議IC IP2726雙或單Type-C輸出的PD快充,在USB Type-C的D+、D-、CC1、CC2上均采用高特印字為“5S”SOD-523 24V 單向ESD防護器件GESD5Z24。

高特技術支持
- 高特可針對用戶的實際需求提供靜電和浪涌防護的整體解決方案;
- 高特可免費為用戶提供PD快充抗靜電和浪涌的測試及整改服務;
- 高特可依據用戶實際應用中的特別需求進行ESD防護器件定向化開發。
高特微電子提供200多款從單通道到多通道的ESD防護器件,整體外形尺寸小至0.6*0.3*
0.3mm (DFN0603),工作電壓范圍覆蓋2.5V~36V,電容值低至0.2pF,為電子產品的各類通
信接口,如USB、HDMI、LVDS、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、RF天線和
GPIO等提供多元化的ESD防護方案。

總結
深圳市高特微電子有限公司是一家專注于線路保護類器件和綠色能源方案的設計研發、生產及營銷于一體的國家高新技術企業。旗下所生產的ESD防護器件一直為多數快充廠家充電器的安全保駕護航。高特致力與知名半導體商合作,竭誠為廣大客戶提供優質和高增值服務,攜手業界同盟合作共贏。

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