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本帖最后由 jacky401 于 2020-10-25 22:17 编辑
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目录【网友分享】 1、前言 2、电路设计注意事项
" d' ~; T4 S7 J: N4 C) U 3、温度指示器的推荐位置 4、印刷电路板(PCB)布局和焊接建议 5、PCB成型注意事项$ y5 B& {7 \1 Z
6、设计验证测试建议
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USB Type-C线缆热保护的五个设计注意事项
' r+ E3 Y' U. Q4 `1、前言 如今的USB Type-C线缆允许消费者在功率高达100W的情况下为电池供电的便携式产品充电。这种高功率、快速充电的能力减少了便携式产品必须连接到电源线的时间。 / g- T: s1 ^5 P9 o" j. S
100W容量对于USB线缆来说是相当大的功率。因此,线缆可能会因线缆故障而产生高热积聚。连接器采用封闭式结构,针对针之间的间距较窄。这些针脚的间距为0.5毫米,比USB Type-A连接器小五倍。
/ Q/ ^ t* ]5 v8 z# [6 H* k 灰尘和其它污染物会导致电源和接地针脚之间出现阻性故障。机械故障,如引脚弯曲或绝缘层磨损,也可能导致阻性故障和过电流情况。这些故障可能导致过热,导致线缆故障,并可能损坏正在充电的产品。 # J' S- u3 W% r2 W1 L0 u% Q7 S7 w. ~
设计人员面临的挑战是如何在USB Type-C连接器的有限空间内实现热保护。设计人员需要确保线缆的所有元件都能承受100W的充电功率,并且增加的热保护不会将可用的充电功率降低到100W以下。
2 N" ]. @: V- o4 [7 I3 N* q 针对这些挑战的解决方案是设计用于USB Type-C线缆连接器的数字温度指示器(DTI)元件。使用此元件可以避免线缆中的功率损耗,因为它位于线缆的配置通道(CC)中,而不是位于电源线(也称为VBUS线)中。
4 x! z: I* ~4 q, m2 x6 r) H 此DTI元件是Littelfuse制造的PolySwitch setP数字温度指示器。其较小的表面安装尺寸为2 mm x 1.2mm,比其它温度感应器件小30%,并且可以轻松装入USB插头。当周围温度达到一个特定值时,该器件会通过大幅增加其电阻来工作,并且使用该器件的电路关闭电源传输。 E% y% Q8 H# w& g2 h. M- @3 x# l4 _
图1显示了两个setP温度指示器模型的电阻与温度曲线。在室温下,器件电阻小于10Ω。在+100°C左右时,电阻至少会上升30倍。, M3 v( A+ ~3 c! a
图1:两个setP数字温度指示器的电阻与温度的特性曲线 9 e' E6 l( f- u
显示温度达到其阈值或指示温度约为100°C时电阻的较大变化。
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