2025年4月24日,CSE组委会和充电头网联合举办的2025第三代半导体机器人快充新技术研讨会顺利落幕,本次研讨会邀请到高特销售工程师王霖鹏带来精彩演讲。本次研讨会中,王霖鹏借助《USB-PD协议安全与ESD防护的协同设计》为主题,分享高特在当下最前沿的ESD防护领域的应用探索结果。
王霖鹏先行介绍了USB PD快充协议及功率 / 电压定义。其中,USB PD 2.0有五个固定电压档位,最高功率100W。USB PD 3.0在其基础上新增PPS,可提升充电效率。USB PD 3.1提供扩展功率范围,支持更多大功率设备。另外,PD协议向下兼容多种主流快充协议,但需设备双方协商匹配。
王霖鹏表示,静电测试标准为IEC61000-4-2,要求设备在接触放电±8kV、空气放电±15kV后仍保持正常功能,无永久性损坏,并强调Type-C接口需集成ESD保护器件。防浪涌方面,测试标准为IEC61000-4-5,采用1.2/50μs+8/20μs波形,要求设备在浪涌冲击后功能正常,同时指出热插拔、外部设备接入及户外雷击耦合等为常见浪涌来源,为相关产品设计与认证提供了详细依据。
王霖鹏借助PD适配器场景简要介绍快充静电以及浪涌常用防护方案,其中包含D1至D5元件,D1线主要采用较大功率ESD/TVS来保护电源线,D2至D5用同一电压ESD单管守护DMP(+)、DMC(-)、CC1、CC2等信号线,相关厂商需要通过合理的布局和元件选型,实现对快充电路的防护,以抵御外界静电和浪涌的干扰。
高特针对USB-PD2.0/3.0推出快充静电及浪涌防护方案。该方案涵盖GESD5B5CN、GESD5Z24等多款产品,采用SOD-523、DFN2020-3L等封装形式,工作电压从5V~24V不等,静电防护能力和浪涌防护能力有所差异,工程师可根据实际设计需求选择对应防护方案。
高特通过实例展示了Type-C端口单ESD管的应用,方案中,每个Type-C端口配置4颗印字为“5S”的ESD防护二极管(型号GESD5Z24V),用于保护PD控制器及端口免受静电和浪涌损害,确保快充过程的稳定性和安全性。
高特还针对USB-PD2.0/3.0快充推出静电及浪涌防护方案。左侧方案采用四颗SOD-523封装的ESD器件,总占板面积5.12平方毫米;右侧方案则用一颗四合一DFN2510封装器件,仅占2.5平方毫米。GESD5B244JDO的DFN2510封装支持四通道,5V双向及24V单向工作电压,符合IEC61000标准,具备较高防护能力,适用于空间受限的快充设计,兼具性能与紧凑性优势。
高特推出的四合一器件GESD5B244JDO,在占板空间、布线方式、元件成本和贴片次数上更具优势。
王霖鹏表示PD3.1输出最高电压提升,需要能够吸收更高浪涌能力的器件。为此,高特针对PD3.1推出多款解决方案,该产品封装与上述PD2.0\3.0方案相同,主要提升在工作电压层面。
PD3.1场景下,左侧方案采用四颗SOD-523封装的ESD器件,总占板面积5.12平方毫米;右侧方案则用一颗四合一DFN2510封装器件,仅占2.5平方毫米。GSED5B284JDO的DFN2510封装同样支持四通道,5V双向及28V单向工作电压,同样兼具性能与紧凑性优势,工程师可根据具体项目需求,选择最合适的防护方案。
高特针对PD3.1推出的四合一器件GSED5B284JDO同样支持四通道,在占板空间、布线方式、元件成本和贴片次数上同具优势。
高特具备强大的技术支持与服务能力,借助专业测试分析团队,能够对失效产品进行深入剖析,为客户提供准确的失效原因分析和改进方案。
深圳市高特微电子有限公司是一家专注于线路保护类器件和绿色能源方案的设计研发、生产及营销与一体的国家高新技术企业。产品涵盖ESD防护器件,极快恢复二极体,低正向肖特基二极体等产品,广泛应用于汽车电子,网络通讯,安防工控,智能终端及消费类电子产品等领域。
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以上是本次高特《USB-PD协议安全与ESD防护的协同设计》主题研讨会的全部内容,感谢大家阅读!