新的便攜性的Powered-B連接器

USB 3.0通過(guò)兩個(gè)部件提供電源：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的主機(jī)(A型連接器)以及一種新型供電設(shè)備(Powered-B連接器)。最新SuperSpeed規(guī)范提高了可供給USB設(shè)備的電流總量(從0.5A提高到0.9A)。新的Powered-B連接器允許一個(gè)USB設(shè)備以高達(dá)1.0A的電流給另一設(shè)備充電。由于過(guò)流狀態(tài)會(huì)影響電源總線，所有的電源(如主機(jī)、集線器和Powered-B設(shè)備)都必須提供過(guò)流保護(hù)。過(guò)流保護(hù)也是UL60950標(biāo)準(zhǔn)所要求的。

最后，USB 3.0定義了一種新的Powered-B連接器，其主要的好處是更好的便攜性。Powered-B連接器允許去除USB電纜和額外的電源。使用Powered-B連接器的USB設(shè)備現(xiàn)在可為另一USB設(shè)備供電。通過(guò)提供兩個(gè)額外的接插口，新的連接器可使一個(gè)電源(帶有Powered-B連接器插座)能向另一設(shè)備(帶B型供電連接器插頭)提供高達(dá)1000mA的電流。例如，一臺(tái)打印機(jī)可給一臺(tái)無(wú)線適配器供電，從而無(wú)需一條有線USB連接。

在所有這些應(yīng)用中，自動(dòng)焊錫機(jī)器人高分子聚合物正溫度系數(shù)器件(PPTC)為USB過(guò)流保護(hù)提供了最具性價(jià)比的解決方案。PPTC器件可用于USB 3.0主機(jī)應(yīng)用、USB 3.0集線器應(yīng)用、USB充電器應(yīng)用，以及USB 3.0 Powered-B連接器應(yīng)用中的電流限流保護(hù)。在USB電源的VBUS端口安裝的PPTC PolySwitch器件可在短路時(shí)限流，防止因下游電路突然短路造成的過(guò)流損壞，并有助于實(shí)現(xiàn)UL60950標(biāo)準(zhǔn)。

與USB 2.0類似，所有類型的USB 3.0主機(jī)必須提供電源。USB 3.0的單個(gè)單元負(fù)載重定義為150mA，比USB 2.0的100mA略有增加?，F(xiàn)在，一個(gè)USB 3.0主機(jī)必須能夠每端口支持多達(dá)6個(gè)單元(900mA)。此外，USB 3.0集線器可能不再需要總線供電了。所有USB 3.0集線器現(xiàn)在必須每個(gè)端口都能夠支持900mA的電流。

盡管USB定義了電源總線，但這并沒(méi)有消除與過(guò)壓相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)壓事件可由一系列失效條件導(dǎo)致，包括用戶錯(cuò)誤、穩(wěn)壓很差的第三方電源、熱拔出事件和電感瞬變等。接口和充電系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生負(fù)電壓，這會(huì)導(dǎo)致未受保護(hù)的外部設(shè)備受損。盡管USB 2.0 電源的標(biāo)稱誤差為5V±5%，但許多采用USB 2.0接口的大規(guī)模系統(tǒng)仍被設(shè)計(jì)成可承受16V甚至28V電壓(連續(xù))。

由于USB 3.0提高了正常工作電流及其上限，因此，焊錫機(jī)針對(duì)傳統(tǒng)0.5A 端口設(shè)計(jì)的過(guò)壓保護(hù)器件可能就不太適合用于保護(hù)新的每端口0.9A的USB 3.0接口。當(dāng)一個(gè)0.9A主機(jī)拔出時(shí)，高壓感應(yīng)尖峰就會(huì)產(chǎn)生，它可能會(huì)損壞總線上的其它設(shè)備。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的總線將能吸收這些尖峰電壓，從而保護(hù)設(shè)備免受尖峰電壓的損害。

泰科電子的內(nèi)部測(cè)試顯示，熱插拔引起的瞬態(tài)電壓盡管非常短暫，但電壓值可超過(guò)16～24V。內(nèi)部測(cè)試還發(fā)現(xiàn)，開路電壓大幅超過(guò)USB規(guī)范要求(5V±5%)的第三方充電器，可能對(duì)敏感的電子設(shè)備構(gòu)成威脅。將過(guò)壓保護(hù)器件(如PolyZen聚合物保護(hù)齊納二極管器件)放置在所有USB供電設(shè)備的電源輸入端(特別是在VBUS端口)，有助于保護(hù)設(shè)備免遭過(guò)壓事件造成的損壞。