高频数据传输接口的电路保护

PPTC 过流保护

出于安全和调整考虑，HDMI、USB和DisplayPort规范也要求终端用户可接触的供电连接器实现过流保护。过流保护器件必须可以复位而无须用户机械干预，为防止误动作，其预设动作极限必须高于允许的瞬变电流，同时要求保护元件的常态电阻足够低，以免造成太多的压降。聚合正温度系数(PPTC)器件在各种高速接口应用中的效果已经得到证明。与传统熔断器一样，当电流超过规定极限电流时它们将限制回路电流。但是，与熔断器不同的是，PPTC可以在故障清除、电源重新上电后复位。PPTC器件具有电阻低、动作时间快和外形尺寸小的特点，使其成为许多供电总线架构中过流保护的首选方法。

不同于HDMI和DisplayPort，USB接口通常用来为便携电子产品提供电源、充电等功能。因此，对于采用USB接口供电或充电的下游设备，会受到感应式电压尖峰，错误充电器，反向偏压导致的危害。泰科电子的polyZen元件是聚合物保护的精密齐纳二极管微型集成模块，由一个稳定的箝位电压精准的齐纳二极管和一个非线性聚合物PTC(正温度系数)组合而成，PTC通过由低阻态向高阻态转换，从而对二极管过热或过电流故障作出响应。PolyZen元件具有可复位式防止大功率故障事件的特点，同时只有0.7W功耗。二极管过热或过电流发生时，PTC“动作”从而限制电流并产生压降，帮助保护齐纳二极管及其后面的电子设备，从而有效提高该二极管的功率处理能力。

图 5、图6和图7展示了采用泰科电子ESD器件、MLV器件，PolySwitch过流保护器件，PolyZen过流过压保护器件设计的HDMI1.3、 USB3.0和Display port接口保护电路示意图。


图5 典型HDMI接口电路保护方案设计-ESD与过流保护


图6 典型DisplayPort接口电路保护方案设计-ESD与过流保护


图7 典型USB3.0 电路保护方案设计-ESD,过流越过压保护

供稿：泰科电子