發(fā)布者:管理員 日期:2022-07-13
今天的消費(fèi)者已經(jīng)逐漸依賴采用 USB-C 或 USB-Type C 通信接口標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)設(shè)備——從智能手機(jī)和平板電腦到可穿戴設(shè)備和筆記本電腦。USB 端口還兼作大多數(shù)此類設(shè)備的快速充電端口。USB Type-C 是數(shù)據(jù)傳輸和電力傳輸?shù)耐黄菩詷?biāo)準(zhǔn)。USB 3.1 Type-C 具有高達(dá) 10 Gbps 的數(shù)據(jù)傳輸速度、靈活的供電模式和支持替代模式,旨在定義新一代傳輸技術(shù)。USB 3.1 Type-C外觀上最大特點(diǎn)在于其上下端對(duì)稱一致,可以正反插,兼容 USB 2.0 和其他傳輸標(biāo)準(zhǔn)(Alt Mode)。然而,它也帶來了更多的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),增加了功率等級(jí)也增加了電氣危險(xiǎn)的等級(jí)。因?yàn)?/span>與 USB Power Delivery 快充相結(jié)合,USB 3.1 Type-C 擴(kuò)展了 USB 接口的使用,系統(tǒng)可提供高達(dá)20V/5A、100W的電源,讓更多類型的設(shè)備可以通過USB接口充電或供電。所以電源主機(jī)、連接設(shè)備和 USB 傳輸線必須實(shí)施完整的短路和限流保護(hù)。
USB3.1 Type-C端口在做充電線設(shè)計(jì)時(shí),考慮到過電流、過熱的風(fēng)險(xiǎn)就需要應(yīng)用到既能滿足小的外形尺寸又滿足大持續(xù)電流的過流保護(hù)器件,表面貼裝低內(nèi)阻SMD PPTC應(yīng)用在USB設(shè)備和電纜連接器上是絕佳選擇。正常電流條件下,PPTC處于低阻狀態(tài);一旦電流條件發(fā)生變化,焦耳熱效應(yīng)就會(huì)使電阻迅速增大,導(dǎo)致電路斷開,從而保護(hù)電路。一旦情況恢復(fù)正常,整個(gè)電路的導(dǎo)電性立即恢復(fù),并且該過程可以重復(fù)數(shù)千次。
以5V輸出電壓,3A輸出電流的USB3.1 Type-C數(shù)據(jù)線設(shè)計(jì)為例,按照120%~150%電流通過率計(jì)算,就計(jì)算得出需要加入一款保持電流為3.6A~4.5A的PPTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲做過流保護(hù),具體設(shè)計(jì)考量如下:
1、 按照120%~150%過流計(jì)算PPTC的保持電流建議在3.6A~4.5A;
2、 考慮1.5倍過壓,PPTC最大工作電壓至少7.5V;
3、 建議采用如SMD1210、SMD1206小尺寸表面封裝,
4、 為減少發(fā)熱引起的功率損失及影響充電效率,建議PPTC的內(nèi)阻最大不超過0.015Ω。
針對(duì)如上設(shè)計(jì)考量,低內(nèi)阻1206系列的貼片T45自恢復(fù)保險(xiǎn)絲可用于充電線保護(hù)。
T45的保持電流Ihold為4.5A(@25℃),動(dòng)作電流Itrip為9A,最大工作電壓Vmax為12V,最大工作電流Imax為50A,消耗功率Pd typ為1.5W,當(dāng)在電流達(dá)到22.5A時(shí),PPTC會(huì)在5秒內(nèi)做出反應(yīng),初始最小電阻0.002Ω,焊后1小時(shí)的最大電阻0.014Ω,工作溫度-40℃~ +85℃。
1206系列 T45自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的保持電流Ihold =4.5A是在25℃條件下測(cè)得的,當(dāng)溫度低至-40℃時(shí)保持電流為6.2A,而當(dāng)溫度高達(dá)70℃和85℃時(shí),保持電流分別降至3A、2.4A,保持電流會(huì)隨著環(huán)境溫度上升而衰減,也會(huì)隨著環(huán)境溫度的下降而增大,這樣設(shè)計(jì)的目的是防止高溫時(shí)產(chǎn)生過熱造成PPTC燒毀風(fēng)險(xiǎn)。
最后,總結(jié)下T45表面貼裝PPTC競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì):
1、 高達(dá)4.5A Ihold保持電流和12Vmax工作電壓;
2、 0.002Ω超低內(nèi)電阻,可支持快充供電,減少功率損失并提高充電效率;
3、 小體積的1206表面貼裝,非常適合空間有限的充電線應(yīng)用;
4、 可自動(dòng)復(fù)位,故障排除后無需更換;
5、 可適用于消費(fèi)電子、移動(dòng)和可穿戴設(shè)備、服務(wù)器和計(jì)算設(shè)備、便攜式醫(yī)療設(shè)備、USB A型、B型和C型端口以及鋰電池等應(yīng)用。
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