消費(fèi)者、工業(yè)及醫(yī)療等各類型的市場(chǎng)，皆需更輕薄短小、效能更高、功能更多、彈性更佳的裝置。業(yè)界推出的最新 USB Type-C (或 USB-C) 接口及 Power Delivery (USB PD) 即可滿足上述需求。

USB-C 具備兩個(gè)雙向差分訊號(hào)信道、傳統(tǒng)的 USB 2.0 數(shù)據(jù)連接、控制與邊帶訊號(hào)，以及四個(gè) VBUS 連接。透過(guò)這些功能，此接口能支持 SuperSpeed 數(shù)據(jù)傳輸率、高達(dá) 100 瓦的供電、反向兼容 USB 2.0 連接，以及便利性高的可折疊插頭。電線極性亦可逆，與前代連接不同，此款 USB Type-C 接頭可連接主機(jī)、裝置、電源與功率耗散器。

以上功能皆使連接功能的便利性與通用度大幅提升，并能避免用戶不當(dāng)使用，如連接錯(cuò)誤的插頭。然而，有些注意事項(xiàng)需要留意。終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)師為了滿足市場(chǎng)對(duì)裝置輕巧的需求，USB-C 接口的電觸點(diǎn)間隔緊密。CC (控制) 及高速分差訊號(hào)引腳與 USB Type-C 接頭的 VBUS 引腳距離格外靠近。若導(dǎo)電的碎片落入插座中、不當(dāng)插入插頭或嚴(yán)重撞擊電線接頭或設(shè)備時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致相鄰聯(lián)機(jī)短路。

更大功率 = 更多風(fēng)險(xiǎn)

請(qǐng)記住，USB PD 標(biāo)準(zhǔn)可承受遠(yuǎn)高于 5V 的電壓充電。連接裝置最高可承受高達(dá) 20V 的電壓及 5A 的電流。若 VBUS 接頭與訊號(hào)或 CC 線路在上述狀況下發(fā)生短路，可能造成嚴(yán)重后果。

為避免 USB-C 端口受損，USB-IF 認(rèn)證的接口需具備過(guò)電壓或過(guò)電流保護(hù)措施。這項(xiàng)規(guī)定也要求 ESD 保護(hù)達(dá) ±8kV 的接觸放電。

保護(hù)條款

連接器后方的電路可受嵌入場(chǎng)效晶體管保護(hù)，監(jiān)測(cè)到電壓過(guò)高時(shí)，將切斷電路，但是還需參照其他標(biāo)準(zhǔn)。為達(dá)快速保護(hù)效果且?guī)缀醪挥绊懹嵦?hào)速度，需具低電容與低插入損耗。此外，保護(hù)裝置需在過(guò)電壓事件發(fā)生后，自動(dòng)重新啟動(dòng)，確保在持續(xù)故障下繼續(xù)保護(hù)。

非一般保護(hù)

Diodes 具一系列 IC 組合，透過(guò)參考典型使用案例的設(shè)計(jì)，幫助采用經(jīng)認(rèn)證的 USB-C 接口，包含保護(hù)裝置、接口控制器、充電控制器及高速切換器與多任務(wù)器。

DIODES DPO2036DBB 與符合汽車規(guī)格 AEC-Q100 Grade 1 等級(jí)規(guī)范的 DPO2039DABQ 皆融合四個(gè)通道的保護(hù)性 FET (下圖 )，VBUS 短路時(shí)可快速阻隔電路。超過(guò)設(shè)定閥值時(shí)，將關(guān)閉過(guò)電壓的 FET，連接器的過(guò)電壓線與系統(tǒng)分離，保護(hù)連接器后的電路。此時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)警訊，通知系統(tǒng)過(guò)壓的情況。

DPO2039DABQ 功能方塊圖

溫度過(guò)高時(shí)也會(huì)觸動(dòng)阻隔，避免連接設(shè)備發(fā)生短路。兩者皆有自動(dòng)恢復(fù)功能，并能從任一連接裝置獲取電力，即使系統(tǒng)端的電池電力已耗盡，仍能持續(xù)保護(hù)設(shè)備。亦包含法規(guī)要求的 ESD 保護(hù)及 IEC 61000-4-2 第 4 級(jí)。