随着USB Power Delivery 3.1协议的推出,快充技术正式进入超百瓦时代。新标准新增了28V/5A(140W)、36V/5A(180W)和48V/5A(240W)三个扩展功率档位,可广泛支持高端笔记本电脑、工作站、电动工具、无人机充电站乃至小型家电等高能耗设备。然而,功率提升也意味着电源接口面临更严峻的 ESD 和浪涌冲击风险,系统级防护成为产品可靠性的关键。

应用场景深度解析

1、高性能笔记本/工作站

持续大电流传输中,Type-C 接口易受热插拔浪涌及静电累积影响,可能导致协议芯片损坏或端口失效。

2、电动工具/无人机充电设备

工作环境复杂,电机启停、电感负载切换易引起电压振荡和浪涌,对电源管理芯片造成威胁。

3、高功率PD充电器

随着140W~240W产品的普及,充电器内部拓扑日趋复杂(如PFC+LLC)。其次级侧整流输出、反馈光耦及协议IC均长期处于高压、高频开关环境中,对防护器件的响应速度、耐冲击能力和热稳定性提出更严苛要求,稳健的防护设计是保证大功率充电器可靠性和寿命的关键。

多设备共用充电生态中,频繁插拔和不同设备电容差异也会带来显著的瞬态冲击风险。

PD3.1接口的专属防护方案

我们提供全系列封装ESD及浪涌防护器件,覆盖从Type-C connector中CC1/CC2/D+/-等关键信号线到VBUS高压线的全方位防护:

多电压兼容

推出工作电压涵盖28V、30V、33V、36V、48V的防护产品,精准匹配PD3.1各档位,避免电压盲区。

强防护指标

①IEC61000-4-2 ESD防护:接触/空气放电均达±30kV。

②IEC61000-4-5 浪涌耐受:最高8A(8/20μs)。

封装灵活选型

①传统封装:SOD-523、SOD-323、SOT-23,兼容现有工艺。

②先进封装:DFN1006、DFN1610、DFN2020,适用于空间紧凑型设备。

📌两种实施推荐方案

方案一:分立式多颗布局(如4颗SOD-523)

①适合结构空间宽松、成本敏感型设备。

②布线自由度大,便于与连接器配合。

方案二:集成式单颗多路防护(如GESD5B284JDO,DFN2510)

①更小的占板面积→减少70%以上,适合超小型充电、折叠设备等。

②更简的布线方式→ 提升Layout效率与信号质量。

③更低的综合成本→ 减器件、省工时、降故障率。

④更可靠的整机表现→ 通过严苛静电与浪涌测试,提升产品口碑。

高特微电子致力于为快充行业提供高性能、高可靠的电路保护解决方案,陪伴客户共同迎接高功率快充时代的挑战,欢迎垂询了解更多技术细节与样品申请。

高特微电子提供200多款从单通道到多通道的ESD防护器件,整体外形尺寸小至0.6*0.3*0.2mm (CSP0603),工作电压范围覆盖2.5V~36V,电容值低至0.2pF,为电子产品的各类通信接口,如USB、HDMI、LVDS、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、RF天线和GPIO等提供多元化的ESD防护方案。