发布时间：2022-02-12 09:26:27
type-c连接器ESD保护和过压保护
首先，与所有将连接器暴露给外部用户的系统一样，您的系统需要具有国际电工委员会（IEC）61000-4-2静电放电（ESD）保护。您还需要保护比以前的USB type-A或USB micro-b连接器更多的信号引脚。24针USB type-C连接器（图1）需要为USB 2.0数据的两个差分对（D+/D-）提供ESD保护；四个差分对用于***高达20gbps（TX/Rx）的超高速数据总线、边带使用（SBU）引脚和两个配置通道（CC）引脚，以检测电缆方向。
其次，随着高达100W USB电源输出（PD）的引入，VBUS引脚现在可以承载高达20V的电压电平。如果VBU对相邻CC短路，可能会对下游USB type-C控制器或SBU引脚造成严重损坏。为了防止硬件系统故障，除了ESD保护外，连接器还需要过压保护。听起来很简单，不是吗？
考虑到过压保护（OVP）事件的风险，ESD二极管本身也必须能够承受20Vdc。目前，在IEC ESD触发事件中，许多高耐压保护选项在电压过高时钳制下游控制器。现在考虑当电缆存在于连接器时（或当电缆不存在时）对系统的短路对VBUS事件的影响。当电缆导致振铃可能超过40V时，解决方案必须保护系统。简而言之，强大的USB type-c连接器保护不仅需要标准ESD二极管，还需要具有更高电压和直流耐受性的瞬态电压抑制器（TVS）二极管。
OVP和IEC ESD保护连接器需要系统保护，但完整的USB type-C端口保护解决方案应使您的系统符合新USB标准的规范。例如，如果您的系统利用了USB type-C的新功能（例如，支持超高速通信），则USB type-c规范要求CC线路上的vconn支持有源电缆的电源。为了使OVP解决方案在CC线路上运行，它必须支持通过5.5VDC电源轨。端口保护还必须具有低导通电阻（RON），以确保电源轨上的总压降不超过USB规范的要求。
如果您的系统由电池供电，并且依赖type-c连接器作为电源，则解决方案必须保护CC线路不受过压的影响，即使电池电量耗尽。
这些和其他复杂的场景导致了一个强大的解决方案来保护USB type-C端口，这不像添加ESD保护二极管和OVP FET那么容易看到。OVP场效应管需要承受高压离散TVS二极管提供的箝位电压，这使得场效应管成本高、体积大、Ron要求低。这使得离散实现复杂且昂贵，并且围绕紧凑尺寸的USB type-C连接器消耗的占用面积也很大。
