消費性電子產品

電源供應

高速傳輸介面對訊號損耗與空間配置具有特定要求,因此需要具備低電容與小型化特性的元件。

資訊

USB PD 系統的 ESD 保護設計

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隨著 USB Power Delivery 技術從 PD 3.0 發展至 PD 3.2,其供電能力已由 100W 提升至 240W,使筆電、顯示器及工業設備等高功率應用成為可能。此一進展也對 ESD 保護元件提出更高要求,特別是在高電壓 VBUS 條件下的穩定性與安全性方面。

USB VBUS 保護的 ESD 元件建議

1. 選擇高於最大工作電壓的 VRWM 額定值
  • SPR 模式:選擇 VRWM ≥ 24V(支援最高 20V 的 VBUS)
  • EPR 模式:選擇 VRWM ≥ 52V(支援最高 48V 的 VBUS)
  • 可避免在高電壓條件下發生誤箝位或元件損壞
2. 確保符合 IEC 國際標準
  • 建議符合 IEC 61000-4-2 Level 4(±8 kV 接觸放電 / ±15 kV 空氣放電)
  • 工業或戶外應用可進一步考慮 IEC 61000-4-5 突波防護
3. 採用小型封裝並優化佈局位置
  • 建議封裝:SOD-123、SOD-323、DFN1610 等
  • ESD 元件應盡量靠近 USB Type-C 連接器放置,以降低寄生電感
4. 優先考量低漏電與快速反應特性
  • 漏電流需達 奈安培(nA)等級
  • 反應時間 < 1 ns,以有效抑制瞬態事件
  • 具備低箝位電壓,以保護下游電路
5. 依供電模式選擇合適元件
  • SPR(最高 100W):例如 CPDUT24VMUHT-HF
  • EPR(最高 240W):例如 CPDW45VMUHT-HF

典琦科技 針對 USB VBUS 保護 專門開發了一系列 ESD/EOS 防護元件,可涵蓋多種電壓等級,完整對應 PD 3.0、PD 3.1 及 PD 3.2 等不同應用情境的需求。

同時,典琦科技 亦推出多款採用 DFN1610 封裝的高 IPP、小型化防護元件,特別適合空間受限的電源系統應用。其中:

5V 應用:CPDUT5VMHT-HF,IPP 最高可達 140A

9V 應用:CPDUT10VMUAHT-HF,IPP 最高可達 160A

15V 應用:CPDUT15VMUHT-HF,IPP 最高可達 60A

24V 應用:CPDUT24VMUHT-HF,IPP 最高可達 75A

此外,針對 EPR 系統,典琦科技 亦提供對應的 高 IPP 防護解決方案,支援 28V、36V 與 48V 應用,包括 CPDW28VMUHT-HF、CPDW36VMUHT-HF 與 CPDW45VMUHT-HF,可滿足高功率 USB PD 系統對於穩定性與安全性的嚴格要求。