手機USB口的電源防護

手機的USB口電源如何防護？從現(xiàn)在市場上看，絕大多數(shù)的手機廠商已經(jīng)統(tǒng)一采用micro USB接口作為充電和數(shù)據(jù)接口。根據(jù)USB規(guī)格，符合USB的電源應(yīng)當(dāng)在4.75V至5.25V之間并提供至少為0.5A的連續(xù)電流。但是事實上，許多情況會導(dǎo)致USB電源端口遭受大大超過USB規(guī)格的浪涌電壓沖擊。

對于連接到PC上的手機。由于PC上電源輸出通常有很大的電感作為濾波器。當(dāng)外部熱插拔或者系統(tǒng)開關(guān)機或其他的內(nèi)部電源供電波動，都會使輸出電流發(fā)生快速變化。最終體現(xiàn)在USB端口，就會有一個尖峰電壓脈沖，而這個尖峰脈沖的幅度或者寬度有時會超出手機充電IC能承受的范圍，導(dǎo)致電源芯片的意外損壞。

對于一些第三方廠家提供的低成本的USB充電器，由于設(shè)計時并未考慮良好的瞬態(tài)抑制和調(diào)壓性能，所以未采取電源保護措施的手機在連接到這些第三方的充電器時就有可能發(fā)生損壞。

隨著手機屏幕的增大和導(dǎo)航軟件的普及，用手機來做汽車導(dǎo)航的情形會越來越多。這時候就需要連接手機到車載充電器上以提供持久的續(xù)航。大家都知道，汽車上的電源總線上存在很嚴(yán)重的污染。首先電瓶的的電壓范圍是8V-16V，蓄電池的電流很大，而且負(fù)載隨時可能會斷開（通過熔絲或繼電器）。這樣總線上就會產(chǎn)生超過電源電壓幾倍的沖擊電壓，蓄電池誤接和蓄電池雙倍電壓跳躍激活（24V）操作這樣大操作也會造成充電器輸入電壓超出標(biāo)稱值。第三方電源轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品有可能過濾掉一些這樣的事件，但試驗顯示，這些電源轉(zhuǎn)換器的瞬態(tài)抑制能力存在很大的差異。

集成電路的OVP器件可以解決過壓問題，但是沒有浪涌防護的功能，而TVS管可以做浪涌防護，但是卻無法長時間過壓。最理想的情況是結(jié)合起來用，但是成本和體積都會比較高。

TE的PolyZen器件集成了齊納二極管這種精密過壓保護作用的元件，能夠和內(nèi)部的PPTC過流保護元件起協(xié)同保護作用。在出現(xiàn)持續(xù)的高功率狀態(tài)時，器件中的PPTC元件從低電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娮锠顟B(tài)，從而限制了電流并產(chǎn)生壓降。由于它具有這樣的功能，能夠保護齊納二極管和接在它后面的電子電路，有效地增強了二極管的功率處理能力。針對手機上對體積的嚴(yán)苛要求，TE最近推出了超小封裝（3.2mmX2.5mmX1.2mm）的mini polyzen器件。占用面積是TE已往polyzen產(chǎn)品的一半左右?？梢酝瑫r實現(xiàn)過壓、浪涌、過流、反接等等防護功能。而且外圍不需要外接任何其他器件。