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[电源设计] USB Type-C 和 USB PD 高电流实现
2018-7-4 09:47:27  868 USB type-c 连接器
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除了影响所有 USB 系统的 ESD 风险外,USB Type-C 还导致了一些特有的故障模式。这些模式由两种因素共同影响造成:USB PD 高功率输送和紧凑的几何形状。如果传统 USB 系统采用 USB 2.0 或 3.0 通信协议,则可以使用 USB PD 实现高功率输送。然而,传统 USB 连接器(图 1)对几何形状的要求并不那么严格,在一定程度上降低了非 USB Type-C 应用的故障风险。


图 1:USB Type-C 的普及一定程度上归因于其紧凑、可反转的连接器。而缺点是引脚间距小于像 USB Type-A 之类旧版 USB 连接器。Type-C 引脚间距减小,导致短路概率增大。


USB Type-C 连接器的引脚间距仅是 Type A 连接器的四分之一。当引脚间距减小后,在高电流/电压条件下,扭转电缆或拔下连接器时会导致灾难性短路概率增大。连接器内的碎屑堆积可能造成类似的灾难性后果。
此外,Type-C 的普及促成了大量第三方电缆和电源适配器。其中多数无法适应 USB Type-C 和 USB PD 标准支持的高电流。与其他版本的 USB 技术相比,紧凑型连接器的机械应力、碎屑和不合规电缆,以及高电流/电压增加了 USB Type-C 系统短路的风险。如果连接器的相邻引脚 VBUS 和 CC 或 SBU 之间发生短路,下游电路可能会受到 20 V 浪涌电压的损坏(图 2)。


图 2:USB 插座(未显示所有引脚)剖面图说明了 CC(连接/配置)引脚与 SBU(边带/音频适配器附件配置/需定义的附加功能)引脚相邻于总线电源 (VBUS)。(图片来源:
STMicroelectronics

PD 控制器的短路风险特别高,因为器件直接连接 CC 引脚并且设计最高运行电压为 5 V。由于在 USB PD 期间,PD 控制器负责协调充电器和被充电装置之间的最大电流和电压电平,因此保护好这些器件非常重要。PD 控制器损坏引起的 USB PD 异常运行,可能成为安全隐患。例如,未受保护的壁式适配器发生短路时,会导致下游 PD 控制器受损(图 3)。



图 3:故障壁式适配器可能会在 VBUS 和 CC 引脚之间短路,使下游 PD 控制器面临 20 V 的电压伤害。

tusb544Type-C™ Alt模式转接驱动器开关.pdf

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2018-7-4 09:47:27   评论
3 个讨论
常识性了解
2018-7-4 12:53:43 评论

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说的对,学习下。。。。。
2018-7-4 16:03:07 评论

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學習了                                                                                
2018-7-6 21:39:48 评论

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