以下內容中，小編將對TI TPD4S311端口保護器的相關內容進行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進對這款電路保護IC產品的了解，和小編一起來看看吧。
一、TPD4S311端口保護器概述
TPD4S311是單芯片USB Type-C端口保護設備，可提供20V的VBUS短路過電壓和IEC ESD保護。
自發(fā)布USB Type-C連接器以來，已經發(fā)布了許多不符合USB Type-C規(guī)范的USB Type-C產品和配件。 USB Type-C Power Delivery適配器就是一個例子，該適配器僅在VBUS線上施加20 V的電壓。 USB Type-C的另一個問題是，連接器的機械扭曲和滑動可能會縮短針腳的位置，因為它們在這個小型連接器中的距離非常近。這可能導致20 V VBUS與CC和SBU引腳短路。同樣，由于Type-C連接器中的引腳接近，人們更加擔心雜物和濕氣會導致20-V VBUS引腳與CC和SBU引腳短路。
這些非理想的設備和機械事件使CC和SBU引腳必須能夠承受20V的電壓，即使這些引腳僅在5V或更低的電壓下工作。 TPD4S311通過在CC和SBU引腳上提供過壓保護，使CC和SBU引腳能夠承受20 V的電壓，而不會干擾正常工作。該器件在SBU和CC線上串聯(lián)放置高壓FET。當在這些線路上檢測到高于OVP閾值的電壓時，高壓開關就會斷開，從而將系統(tǒng)的其余部分與連接器上的高壓狀態(tài)隔離開來。
大多數系統(tǒng)要求外部引腳具有IEC 61000-4-2系統(tǒng)級ESD保護。 TPD4S311為USB Type-C連接器的CC1，CC2，SBU1和SBU2引腳集成了四個IEC61000-4-2 ESD保護通道。 這意味著TPD4S311的單個芯片中的USB Type-C連接器上的所有低速引腳都提供了IEC ESD保護。 此外，CC和SBU線路需要具有22V DC耐壓的高壓IEC ESD保護，以便同時支持IEC ESD和VBUS短路保護。 可以提供這種保護的離散市場解決方案并不多。 TPD4S311集成了此高壓IEC ESD二極管，經過專門設計以確保其與設備內部的過壓保護FET配合使用。使用分立組件很難生成這種解決方案。
二、TPD4S311端口保護器詳述
TPD4S311端口保護器為USB Type-C連接器的CC1，CC2，SBU1和SBU2引腳提供4通道VBUS短路過壓保護。 TPD4S311能夠在其C_CC1，C_CC2，C_SBU1和C_SBU2引腳上處理24-VDC。這是必要的，因為根據USB PD規(guī)范，將VBUS設置為20V運行時，在不同USB PD VBUS電壓的電壓躍遷下，允許VBUS電壓合法擺動至21V和21.5V。 TPD4S311內置高達24VBUS的容差，以提供高于21.5V規(guī)范的裕量，從而能夠支持可能會破壞USB PD規(guī)范的USB PD適配器。
當發(fā)生VBUS短路事件時，由于熱插拔事件中的RLC元素，會發(fā)生振鈴。由于該RLC電路中的電阻非常低，因此振鈴可能會在連接器上出現(xiàn)兩倍于穩(wěn)定電壓的振鈴。如果在短路至VBUS事件期間線路上的任何電容器的電容值降低，則可能會產生超過2倍的振鈴。這意味著在“與VBUS短路”事件期間，USB Type-C引腳上可能會看到超過44 V的電壓。 TPD4S311端口保護器具有內置電路保護來處理此振鈴。用于IEC ESD保護的二極管鉗位電路也可在VBUS短路事件期間鉗制振鈴電壓，以將峰值振鈴限制在大約30V。此外，TPD4S311端口保護器內置的過壓保護FET可以承受30 V的電壓，因此能夠支持在VBUS短路事件中遇到的高壓振鈴波形。精心設計的電壓鉗位和30V耐壓OVP FET的組合確保TPD4S311能夠處理VBUS熱插拔事件，熱插拔電壓高達24 VDC。
TPD4S311端口保護器具有70 ns(典型值)的極快關斷時間。此外，在TPD4S311端口保護器的系統(tǒng)側OVP FET(CC1，CC2，SBU1，SBU2)引腳上的OVP FET之后放置了額外的電壓鉗位，以進一步限制在USB Type-C CC / PD控制器期間暴露給USB Type-C CC / PD控制器的電壓和電流 OVP FET關閉時的間隔為70 ns。 連接器側電壓鉗位，具有極快關斷時間的OVP FET和系統(tǒng)側電壓鉗位的組合，可確保在VBUS短路期間CC1，CC2，SBU1或SBU2引腳上看到的應力水平 小于或等于HBM事件。 這是通過設計完成的，因為任何USB Type-C CC / PD控制器都將內置HBM ESD保護。
最后，小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。最后的最后，祝大家有個精彩的一天。
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