手機(jī)USB口的電源防護(hù)

手機(jī)的USB口電源如何防護(hù)？從現(xiàn)在市場(chǎng)上看，絕大多數(shù)的手機(jī)廠(chǎng)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(shí)上，許多情況會(huì)導(dǎo)致USB電源端口遭受大大超過(guò)USB規(guī)格的浪涌電壓沖擊。

對(duì)于連接到PC上的手機(jī)。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(kāi)關(guān)機(jī)或其他的內(nèi)部電源供電波動(dòng)，都會(huì)使輸出電流發(fā)生快速變化。最終體現(xiàn)在USB端口，就會(huì)有一個(gè)尖峰電壓脈沖，而這個(gè)尖峰脈沖的幅度或者寬度有時(shí)會(huì)超出手機(jī)充電IC能承受的范圍，導(dǎo)致電源芯片的意外損壞。

對(duì)于一些第三方廠(chǎng)家提供的低成本的USB充電器，由于設(shè)計(jì)時(shí)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(hù)措施的手機(jī)在連接到這些第三方的充電器時(shí)就有可能發(fā)生損壞。

隨著手機(jī)屏幕的增大和導(dǎo)航軟件的普及，用手機(jī)來(lái)做汽車(chē)導(dǎo)航的情形會(huì)越來(lái)越多。這時(shí)候就需要連接手機(jī)到車(chē)載充電器上以提供持久的續(xù)航。大家都知道，汽車(chē)上的電源總線(xiàn)上存在很?chē)?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(shí)可能會(huì)斷開(kāi)（通過(guò)熔絲或繼電器）。這樣總線(xiàn)上就會(huì)產(chǎn)生超過(guò)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(huì)造成充電器輸入電壓超出標(biāo)稱(chēng)值。第三方電源轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品有可能過(guò)濾掉一些這樣的事件，但試驗(yàn)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(guò)壓?jiǎn)栴}，但是沒(méi)有浪涌防護(hù)的功能，而TVS管可以做浪涌防護(hù)，但是卻無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間過(guò)壓。最理想的情況是結(jié)合起來(lái)用，但是成本和體積都會(huì)比較高。

TE的PolyZen器件集成了齊納二極管這種精密過(guò)壓保護(hù)作用的元件，能夠和內(nèi)部的PPTC過(guò)流保護(hù)元件起協(xié)同保護(hù)作用。在出現(xiàn)持續(xù)的高功率狀態(tài)時(shí)，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(hù)齊納二極管和接在它后面的電子電路，有效地增強(qiáng)了二極管的功率處理能力。針對(duì)手機(jī)上對(duì)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(shí)實(shí)現(xiàn)過(guò)壓、浪涌、過(guò)流、反接等等防護(hù)功能。而且外圍不需要外接任何其他器件。