應(yīng)用背景

PD快充，是由USB-IF組織制定的一種快速充電規(guī)范，是主流的快充協(xié)議之一。PD快充充電器，已是眾多便攜式電子設(shè)備必不可少的伴侶；第三代半導(dǎo)體的介入，更是將PD快充充電器推向更高的層次，其電流密度更大體積更小、充電時(shí)間超快，給用戶帶來(lái)了相當(dāng)大的便利性。但PD快充充電器在使用的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)頻繁的熱插撥和人體接觸，熱插撥容易產(chǎn)生過(guò)壓、過(guò)流事件傷害PD快充充電器，人體接觸容易產(chǎn)生靜電放電事件傷害PD快充充電器。因此，作為一款合格的PD快充充電器，其內(nèi)部安全防護(hù)措施的設(shè)計(jì)必不可少。

目前PD快充充電器靜電防護(hù)方案多采用四顆單一的靜電防護(hù)二極管，其靜電防護(hù)方案參照下圖，由于采用的器件數(shù)量多達(dá)四顆，存在以下問(wèn)題：占用不少印刷電路板面積，布線相對(duì)復(fù)雜，貼片次數(shù)多，成本高。

方案介紹

響應(yīng)PD快充對(duì)靜電防護(hù)的精細(xì)化要求，尤其是同一Type-C端口存在兩種電壓防護(hù)的需求，高特提出了PD快充靜電防護(hù)創(chuàng)新方案--四合一PD快充充電器靜電防護(hù)方案（創(chuàng)新篇）。

該方案采用一顆高特DFN2510封裝外形的靜電防護(hù)器件 GESD2404JDO 或 GESD2404JDOC 或 GESD5B04JDO 或 GESD5B244JDO 或 GESD524BJDO，可單顆靜電防護(hù)器件為PD協(xié)議IC的DMP(+)、DMC(-)、CC1、CC2等管腳一次性提供單向或雙向及單電壓或雙電壓靜電防護(hù)，為不同廠商提供了更多個(gè)性化的靜電防護(hù)解決方案，幫助完善其產(chǎn)品的靜電防護(hù)能力。

相較于目前PD快充充電器靜電防護(hù)單SOD-523 ESD管方案，高特PD快充靜電防護(hù)創(chuàng)新方案采用了集成封裝形式，擁有更加微小的體積，在PCB板上減少51%以上的占板面積、僅需單點(diǎn)接地PCB布線更加簡(jiǎn)單、減少了3次貼片次數(shù)，降低器件本身和貼片的成本。

ESD防護(hù)器件的布線要避免自感，ESD是巨變突發(fā)的脈沖，很可能會(huì)在回路中引起寄生自感，進(jìn)而對(duì)回路形成強(qiáng)大的電壓沖擊，并可能超出IC的承受極限而造成損傷；負(fù)載產(chǎn)生的自感電壓與電源變化強(qiáng)度成正比，ESD沖擊的瞬變特征易于誘發(fā)高強(qiáng)自感。而減小寄生自感的基本原則是盡可能縮短分流回路，必須考慮到包括接地回路、ESD防護(hù)器件與被防護(hù)線路之間的回路，以及由接口到ESD防護(hù)器件通路等所有因素。所以ESD防護(hù)器件應(yīng)與接口盡量接近，與被防護(hù)線路盡量接近，這樣才會(huì)減少自感耦合到其它鄰近線路上的機(jī)會(huì)。

高特PD快充靜電防護(hù)創(chuàng)新方案中的所有ESD防護(hù)器件均采用DFN2510封裝形式,該封裝的引腳間距非常接近Type-C接口的引腳間距，可實(shí)現(xiàn)直通式的布線方式。所以該方案的ESD防護(hù)器件可以最大程度的靠近Type-C接口放置，直通式的布線方式縮短ESD防護(hù)器件與被防護(hù)線路及地線之間的回路，從而減少自感耦合到其它鄰近線路上的機(jī)會(huì)。

高特PD快充靜電防護(hù)方案之創(chuàng)新篇的靜電防護(hù)器件型號(hào)為GESD2404JDO 或 GESD2404JDOC 或 GESD5B04JDO 或GESD5B244JDO 或 GESD524BJDO，這系列的封裝外形均為DFN2510，抗靜電能力最低達(dá)±20kV，其中：

GESD2404JDO內(nèi)含四個(gè)24V單向防護(hù)通道；

GESD2404JDOC內(nèi)含四個(gè)24V雙向防護(hù)通道；

GESD5B04JDO內(nèi)含四個(gè)5V雙向防護(hù)通道；

GESD5B244JDO內(nèi)含兩個(gè)5V雙向和兩個(gè)24V單向防護(hù)通道；

GESD524BJDO內(nèi)含兩個(gè)5V雙向和兩個(gè)24V雙向防護(hù)通道。

以上五款四通道靜電防護(hù)器件符合PD快充充電器不同電壓段的靜電防護(hù)需求。

高特技術(shù)支持　

  • 高特可針對(duì)用戶的實(shí)際需求提供靜電和浪涌防護(hù)的整體解決方案；
  • 高特可免費(fèi)為用戶提供PD快充抗靜電和浪涌的測(cè)試及整改服務(wù)；
  • 高特可依據(jù)用戶實(shí)際應(yīng)用中的特別需求進(jìn)行ESD防護(hù)器件定向化開(kāi)發(fā)。

高特微電子提供200多款從單通道到多通道的ESD防護(hù)器件，整體外形尺寸小至0.6*0.3*0.3mm (DFN0603)，工作電壓范圍覆蓋2.5V~36V，電容值低至0.2pF，為電子產(chǎn)品的各類通信接口，如USB、HDMI、LVDS、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、RF天線和GPIO等提供多元化的ESD防護(hù)方案。

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