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、充電時間超快，給用戶帶來了相當(dāng)大的便利性。但PD快充充電器在使用的過程中會出現(xiàn)頻繁的熱插撥和人體接觸，熱插撥容易產(chǎn)生過壓、過流事件傷害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)部安全防護措施的設(shè)計必不可少。

目前PD快充充電器靜電防護方案多采用四顆單一的靜電防護二極管，其靜電防護方案參照下圖，由于采用的器件數(shù)量多達四顆，存在以下問題：占用不少印刷電路板面積，布線相對復(fù)雜，貼片次數(shù)多，成本高。

方案介紹

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

該方案采用一顆高特DFN2510封裝外形的靜電防護器件 GESD2404JDO 或 GESD2404JDOC 或 GESD5B04JDO 或 GESD5B244JDO 或 GESD524BJDO，可單顆靜電防護器件為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，為不同廠商提供了更多個性化的靜電防護解決方案，幫助完善其產(chǎn)品的靜電防護能力。

相較于目前PD快充充電器靜電防護單SOD-523 ESD管方案，高特PD快充靜電防護創(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、僅需單點接地PCB布線更加簡單、減少了3次貼片次數(shù)，降低器件本身和貼片的成本。

ESD防護器件的布線要避免自感，ESD是巨變突發(fā)的脈沖，很可能會在回路中引起寄生自感，進而對回路形成強大的電壓沖擊，并可能超出IC的承受極限而造成損傷；負載產(chǎn)生的自感電壓與電源變化強度成正比，ESD沖擊的瞬變特征易于誘發(fā)高強自感。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防護器件與被防護線路之間的回路，以及由接口到ESD防護器件通路等所有因素。所以ESD防護器件應(yīng)與接口盡量接近，與被防護線路盡量接近，這樣才會減少自感耦合到其它鄰近線路上的機會。

高特PD快充靜電防護創(chuàng)新方案中的所有ESD防護器件均采用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，可實現(xiàn)直通式的布線方式。所以該方案的ESD防護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防護器件與被防護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會。

高特PD快充靜電防護方案之創(chuàng)新篇的靜電防護器件型號為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±20kV，其中：

GESD2404JDO內(nèi)含四個24V單向防護通道；

GESD2404JDOC內(nèi)含四個24V雙向防護通道；

GESD5B04JDO內(nèi)含四個5V雙向防護通道；

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

GESD524BJDO內(nèi)含兩個5V雙向和兩個24V雙向防護通道。

以上五款四通道靜電防護器件符合PD快充充電器不同電壓段的靜電防護需求。

高特技術(shù)支持　

  • 高特可針對用戶的實際需求提供靜電和浪涌防護的整體解決方案；
  • 高特可免費為用戶提供PD快充抗靜電和浪涌的測試及整改服務(wù)；
  • 高特可依據(jù)用戶實際應(yīng)用中的特別需求進行ESD防護器件定向化開發(fā)。

高特微電子提供200多款從單通道到多通道的ESD防護器件，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防護方案。

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