基于USB快充(USB-PD)浪涌保护的设计案例

USB PD 从2010年USB BC1.2 ：单一5V 1.5A，到2021 年USB PD 3.1，支持电压 5V、9V、15V 和 20V，28V、36V 和 48V, 充电功率同步提升至240W。应用范围从手机、平板电脑、蓝牙耳机、笔记本电脑、逐渐向显示器、服务器、电机驱动和通信电源, 新能源汽车、电动工具、IoT设备等市场迈进，USB PD改变了电子设备充电方式。

1.  USB PD 浪涌保护重要性

USB PD 3.1规范的推出，对于快充产品设计也产生了重要的影响， 比如浪涌保护，尽管USB PD(USB Power Delivery)标准有其内部的安全机制，可以确保充电器和设备之间进行恰当的协商和控制，但外部环境因素以及充电器本身的设计可能会引入电压尖峰，导致设备的损坏风险。

生活中我们使用USB PD充电器会随意频繁热插拔，这都对快充产品提出更高要求。如果内部防浪涌保护没做好，不仅会烧坏主芯片，充电器损坏，有可能造成安全隐患。因此做好浪涌保护是重中之重。

2.上海雷卯EMC小哥推出针对USB PD浪涌保护ESD

为了最大程度地保护设备免受电压尖峰的威胁，USB PD快充充电器通常会采用浪涌保护措施，如浪涌抑制器、TVS管等电子元件。这些元件能够迅速响应电压尖峰并将其吸收，防止其传递到设备中，以保证设备的安全和可靠运行。上海雷卯推出针对USB PD 研发出高功率小体积的浪涌保护ESD。列表如下：

 

3.雷卯浪涌保护ESD 性能参数

1) 封装小 ：DFN2020-3 (2mm x 2mm)

 

2) 抗浪涌电流大：比如 12V IPP可以达到210A;

3) 快速响应时间：通常，从0伏到VBR小于1ps。

4) 空气及接触静电均达到30KV;

5) 有单向和双向供选择;

6) 符合RoHS ,无卤;

7) 未来会推出同封装的28V,36V,48V.

4. 雷卯USB PD 防浪涌方案

           

   上海雷卯电子科技有限公司，成立于2011年，品牌Leiditech，是国家高新技术企业。公司研发团队由留美博士和TI原开发经理组建，凭借技术精湛的研发队伍和经验丰富的电磁兼容行业专家，主要提供防静电TVS/ESD以及相关EMC元器件(放电管TSS/GDT、稳压管ZENER、压敏电阻MOV、整流二极管RECTIFIER、自恢复保险丝PPTC、场效应管MOSFET、电感)。

    Leiditech围绕EMC电磁兼容服务客户，自建免费实验室为客户测试静电ESD(30KV)、群脉冲EFT(4KV)、浪涌(8/20，10/700 10/1000)、汽车抛负载(7637 5a/5b)和元器件的性能测试等。Leiditech紧跟国内外技术更新脉搏，不断创新EMC保护方案和相关器件，目标方向为小封装，大功率，为国产化替代提供可信赖方案和元器件。

审核编辑：刘清