電動牙刷充電接口的ESD芯片選擇

1Type-c接口ESD保護(hù)芯片選擇

Type-C接口在平時使用中，經(jīng)常需要插拔，更容易受人體靜電放電的傷害，其內(nèi)部是高集成度的芯片，靜電放電會造成元器件性能減弱甚至損壞同時，Type-C接口具備的更高數(shù)據(jù)傳輸速率，快充功能這些優(yōu)勢，對靜電防護(hù)的要求將會更高。

Type-C接口ESD防護(hù)組件，得兼具以下三項要求：

1、更高的Ipp

2、耐受能力最少要能承受IEC 61000-4-2接觸模式8kV ESD的沖擊

3、封裝大小不宜過大

4、更低的Vc

因此晶揚電子推薦選用TT0516ST，TT0374SP-HFx，TS2451LJ-P三款芯片。

表1 三款芯片的主要性能參數(shù)表

TT0516ST

從下圖可以看出，TT0516ST主要是由具有一定的ESD保護(hù)電壓額定值的二極管陣列組成的，它具有6個通道數(shù)，VRWM(最大連續(xù)工作的脈沖電壓)為5V，即反向電壓5V加于TT0516ST上時，二極管陣列處于反向關(guān)斷狀態(tài);VBR(最小的雪崩電壓)為6V，即25°C時，所加的反向電壓在6V之前，保護(hù)的二極管陣列不導(dǎo)通;TT0516ST的VC@Ipp為12V@1A，即在流過的峰值電流為1A其兩端電壓可以鉗位在12V;寄生電容Cj僅為0.4pF，能夠保證高頻信號穩(wěn)定傳輸不失真。

圖1 TT0516ST內(nèi)部電路圖

圖2 TT0516ST內(nèi)部引腳圖

圖3 TT0516ST鉗位電壓圖

圖4 TT0516ST芯片的TLP測試曲線圖

TT0374SP-HFx

這款芯片是晶揚最新推出的新品，從下圖可以看出，TT0374SP-HFx主要是由具有一定的ESD保護(hù)電壓額定值的二極管陣列組成的，它具有4個通道數(shù)，VRWM(最大連續(xù)工作的脈沖電壓)為3.3V，即反向電壓3.3V加于TT0374SP-HFx上時，二極管陣列處于反向關(guān)斷狀態(tài);VBR(最小的雪崩電壓)為6.2V，即25°C時，所加的反向電壓在6.2V之前，保護(hù)的二極管陣列不導(dǎo)通;TT0374SP-HFx的VC@Ipp為6.6V@7A，即在流過的峰值電流為7A其兩端電壓可以鉗位在6.6V; 值得一提的是，TT0374SP-HFx的工作漏電流IR僅為0.01μA，因此能夠極小減少電路工作的功耗。

性能亮點：

1、為確保通過高速信號數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，該新品具有超低電?VR=0V，f = 1MHz：IO-GND容值低至0.26 pF)。

2、采用晶揚獨有的深回滯前沿專利技術(shù)，新品具有較低的鉗位電壓(8/20μs測試波形：IPP=7A，Vc=6.6 V)，相比普通的無回滯和淺回滯器件，深回滯器件能為電路提供更好的保護(hù)性能。

3、具有較高的ESD耐受能力，能承受IEC 61000-4-2測試的14kV接觸放電和15kV空氣放電的ESD沖擊。

4、外形小巧，具有四通路的集成陣列式DFN2510封裝，可最大限度地減少在PCB上所占用的空間，且成本更低。

圖5 TT0374SP-HFx引腳配置圖

TS2451LJ-P

從下圖可以看出，TS2451LJ-P是由一個單一二極管組成的，因此它只具有1個通道數(shù)，屬于單向器件。再由表1可知，TS2451LJ-P 是一款采用DFN2020-3L封裝的單向24V保護(hù)器件，具備強(qiáng)大的沖擊電路承受能力，其Ipp(脈沖峰值電流)可達(dá)200A，能夠在瞬時大電流沖擊下保持正常工作。

VRWM(最大連續(xù)工作的脈沖電壓)為24V，即反向電壓24V加于TS2451LJ-P上時，二極管陣列處于反向關(guān)斷狀態(tài);VBR(最小的雪崩電壓)為26V，即25°C時，所加的反向電壓在26V之前，保護(hù)的二極管陣列不導(dǎo)通;TS2451LJ-P的VC@Ipp為33V@200A，即在流過的峰值電流為200A其兩端電壓可以鉗位在33V，漏電流IR僅為0.5μA，能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗的工作。

圖6 TT2451LJ-P電路示意圖

2USB接口ESD保護(hù)芯片選擇

USB2.0高速接口

1、為確保通過USB2.0傳遞高速信號完整性，選擇該器件時需使用具有較低電容的ESD保護(hù)組件

2、具有較高的ESD耐電壓能力，至少要承受IEC 61000-4-2中規(guī)定的8kV接觸放電的ESD沖擊

3、ESD鉗位電壓是比較重要參數(shù)。較低的鉗位電壓表示更好的保護(hù)性能。

VBUS 位置加 ESD 防護(hù)器件(一般為單向)

o 結(jié)電容大小不用過多考慮

o 最大反向工作電壓：5V

o 擊穿電壓：6V左右

o 鉗位電壓：十幾伏左右

· 差分信號線位置加 ESD 防護(hù)器件(一般為雙向)，防止靜電從信號線損壞芯片

o 結(jié)電容：盡可能小，防止影響傳輸速率，最好在 1pF 以下

o 最大反向工作電壓：5V

o 擊穿電壓：6V左右

o 鉗位電壓：十幾伏左右

為滿足以上要求，晶揚電子針對USB2.0 ESD/EOS推出其產(chǎn)品：TT0514TL、TT0521SB、TS0511LE。

表2 TT0514TL、TT0521SB、TS0511LE主要性能參數(shù)

TT0521SB

圖7 TT0521SB電路示意圖

圖8 TT0521SB引腳配置圖

圖9 TT0521SB芯片的TLP曲線

圖10 TT0514TL電路示意圖

圖11 TT0514TL引腳配置圖

TT0514TL

圖10 TT0514TL電路示意圖

圖11 TT0514TL引腳配置圖

圖12 TT0514TL芯片的TLP曲線圖

TT0511LE

圖13 TT0511LE引腳配置圖

圖14 TT0511LE封裝芯片示意圖

USB3.0高速接口

針對傳輸速度和穩(wěn)定性更高的USB3.0選擇ESD保護(hù)芯片，采用的是晶揚電子最新推出的ESD新品TT0374SP-HFx,該產(chǎn)品具有以下優(yōu)勢：

1、為確保通過高速信號數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，新品具有超低電?VR=0V，f = 1MHz：IO-GND容值低至0.26 pF)。

2、采用我司獨有的深回滯前沿專利技術(shù)，新品具有較低的鉗位電壓(8/20μs測試波形：IPP=7A，Vc=6.6 V)，相比普通的無回滯和淺回滯器件，深回滯器件能為電路提供更好的保護(hù)性能。

3、具有較高的ESD耐受能力，能承受IEC 61000-4-2測試的14kV接觸放電和15kV空氣放電的ESD沖擊。

4、外形小巧，具有四通路的集成陣列式DFN2510封裝，可最大限度地減少在PCB上所占用的空間，且成本更低。

5、值得一提的是，TT0374SP-HFx的工作漏電流IR僅為0.01μA，因此能夠極小減少電路工作的功耗。

表3 TT0374SP-HFx、TT0514TL芯片主要性能參數(shù)表

TT0514TL

圖15 TT0514TL電路示意圖

圖16 TT0514TL引腳配置圖

圖17 TT0514TL芯片的TLP曲線圖

TT0374SP-HFx

圖18 TT0374SP-HFx引腳配置圖

晶揚電子-電路與系統(tǒng)保護(hù)專家

深圳市晶揚電子有限公司成立于2006年，是國家高新技術(shù)企業(yè)、國家專精特新“小巨人”科技企業(yè)，是多年專業(yè)從事IC設(shè)計、生產(chǎn)、銷售及系統(tǒng)集成的IC DESIGN

HOUSE，擁有百余項有效專利等知識產(chǎn)權(quán)。建成國內(nèi)唯一的廣東省ESD保護(hù)芯片工程技術(shù)研究中心，是業(yè)內(nèi)著名的“電路與系統(tǒng)保護(hù)專家”。

主營產(chǎn)品:ESD、TVS、MOS管、DC-DC,LDO系列、霍爾傳感器，高精度運放芯片，汽車音頻功放芯片等。