手機(jī)USB口的電源防護(hù)分析

手機(jī)的USB口電源如何防護(hù)？從現(xiàn)在市場上看，絕大多數(shù)的手機(jī)廠商已經(jīng)統(tǒng)一采用micro USB接口作為充電和數(shù)據(jù)接口。根據(jù)USB規(guī)格，符合USB的電源應(yīng)當(dāng)在4.75V至5.25V之間并提供至少為0.5A的連續(xù)電流。但是事實(shí)上，許多情況會導(dǎo)致USB電源端口遭受大大超過USB規(guī)格的浪涌電壓沖擊。
　　對于連接到PC上的手機(jī)。由于PC上電源輸出通常有很大的電感作為濾波器。當(dāng)外部熱插拔或者系統(tǒng)開關(guān)機(jī)或其他的內(nèi)部電源供電波動，都會使輸出電流發(fā)生快速變化。最終體現(xiàn)在USB端口，就會有一個尖峰電壓脈沖，而這個尖峰脈沖的幅度或者寬度有時會超出手機(jī)充電IC能承受的范圍，導(dǎo)致電源芯片的意外損壞。
　　對于一些第三方廠家提供的低成本的USB充電器，由于設(shè)計(jì)時并未考慮良好的瞬態(tài)抑制和調(diào)壓性能，所以未采取電源保護(hù)措施的手機(jī)在連接到這些第三方的充電器時就有可能發(fā)生損壞。
　　隨著手機(jī)屏幕的增大和導(dǎo)航軟件的普及，用手機(jī)來做汽車導(dǎo)航的情形會越來越多。這時候就需要連接手機(jī)到車載充電器上以提供持久的續(xù)航。大家都知道，汽車上的電源總線上存在很嚴(yán)重的污染。首先電瓶的的電壓范圍是8V-16V，蓄電池的電流很大，而且負(fù)載隨時可能會斷開（通過熔絲或繼電器）。這樣總線上就會產(chǎn)生超過電源電壓幾倍的沖擊電壓，蓄電池誤接和蓄電池雙倍電壓跳躍激活（24V）操作這樣大操作也會造成充電器輸入電壓超出標(biāo)稱值。第三方電源轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品有可能過濾掉一些這樣的事件，但試驗(yàn)顯示，這些電源轉(zhuǎn)換器的瞬態(tài)抑制能力存在很大的差異。
　　集成電路的OVP器件可以解決過壓問題，但是沒有浪涌防護(hù)的功能，而TVS管可以做浪涌防護(hù)，但是卻無法長時間過壓。最理想的情況是結(jié)合起來用，但是成本和體積都會比較高。
　　TE的PolyZen器件集成了齊納二極管這種精密過壓保護(hù)作用的元件，能夠和內(nèi)部的PPTC過流保護(hù)元件起協(xié)同保護(hù)作用。在出現(xiàn)持續(xù)的高功率狀態(tài)時，器件中的PPTC元件從低電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娮锠顟B(tài)，從而限制了電流并產(chǎn)生壓降。由于它具有這樣的功能，能夠保護(hù)齊納二極管和接在它后面的電子電路，有效地增強(qiáng)了二極管的功率處理能力。針對手機(jī)上對體積的嚴(yán)苛要求，TE最近推出了超小封裝（3.2mmX2.5mmX1.2mm）的mini polyzen器件。占用面積是TE已往polyzen產(chǎn)品的一半左右?？梢酝瑫r實(shí)現(xiàn)過壓、浪涌、過流、反接等等防護(hù)功能。而且外圍不需要外接任何其他器件。