低鉗位低電容PTC+TVS二極管USB 3.0電路保護方案PTC and ESD USB 3.0/3.1 application
USB 3.0的額外數據對使系統面臨更大的ESD威脅,因為它為電瞬變提供了更多可能的入口。選擇PTC進行USB端口保護時,需要考慮以下幾個關鍵參數:
1、工作端口電流(USB 3.0為900mA)
2、在PTC位置操作溫度。
3、跳閘速度
4、直流電阻
圖中的PTCs最適合USB 3.0端口的保護。所有的PTC能夠持有的maxUSB 3.0端口電流900毫安每端口在60°C的工作溫度不會跳閘。由于溫度的影響,PTC的速率降低了很多,因此這是PTC選擇過程中的一個重要方面。在選擇PTC時,設計人員還應該考慮不兼容的USB 3.0設備的影響。如果圖紙大于900mA,在max工作溫度下的保持電流需要大于max可用電流。否則,PTC就有可能使該端口跳閘。
每個PTC能夠在8A的短路故障中在5秒內跳閘。這對于UL60950-1有限電源規范以及USB 3.0規范中的5A電流限制非常重要。
選擇最優PTC的最后一個關鍵參數是直流電阻。由于USB 3.0現在提供了max的900mA電流,電路中的功耗需要最小化變得至關重要。此外,在Vbus上的組件間的電壓降需要被最小化,特別是如果電路具有嚴格的電阻預算。圖所示的PTCs均采用了Lo-Rho電阻率PTC公式,對于USB 3.0應用來說是合適的。
選擇PTC的主要目的是確保設備在設計溫度下的保持電流至少為900mA。選擇了60℃情況下的產品對于一個端口的應用,選擇是零件編號0603L150SLYR,因為它提供了最小的形狀因子,在60℃的設計溫度下仍然可以支持所需的電流量(0.95A)。
對于設計需要保證更多裕度的情況,零件號1210L200 SLYR是一個很好的選擇,因為它在60℃上保持1.29 A。用于2端口應用,其中設計者可以將兩個端口連接在一起(總共1.8A輸出),并使用一個PTC來保護兩個端口,零件號1206L350 SLYR是一個很好的選擇,因為它可以在60℃保持2.19A。所有建議的部件在8A故障電流下都能在5秒內跳閘,從而滿足所有的安全考慮。