手机USB充电所面临的绿色挑战

解决方案建议

设计师要在保护器件微型化、浪涌电压下的效率，以及功耗之间做出艰难的权衡。

图2是手机的一个典型拓扑例子，它在上述三个参数之间提供了可接受的折衷方案：

F2：USB的VBUS线采用的保护拓扑例子

TVS二极管连接在充电器IC和USB连接器之间。TVS二极管越靠近连接器，ESD性能就越好。事实上，由造成电压增加(V=Ldi/dt)的PCB金属走线引起的ESD事件和保护电路之间的寄生电感也能被最小化。这种二极管可以承受30kV的接触放电电压(IEC61000-4-2)。对于这种应用来说，8/20μs的性能很关键。在这种情况下，为了保护充电器芯片，二极管将吸收27A的峰值脉冲电流(IPP)到GND。这意味着，到达插座和USB充电器的浪涌电流可能达27A，这个电流将被GND吸收，而不会损坏TVS二极管或充电电路。充电器芯片见到的电压在遭受浪涌期间(数十毫秒)不会超过18.5V，因此不会对芯片的完整性造成影响。总的峰值脉冲功率约500W。

如果出于任何理由，将TVS二极管连接到VBAT或另外一条永久偏置线，那么TVS二极管的漏电流必须非常低。这种解决方案的漏电流为0.5μA时可以满足便携式设备的要求。

最后，解决方案的占位面积必须非常小，以便在已经集成了许多功能和许多芯片的PCB上得以实现。ESDA8V2-1MX2采用1.0mmx1.45mm的微型QFN封装，最大厚度只有0.6mm。