如今，智能手機已成為人們衣食住行中必不可少的電子設備。自 2016 年開始，為滿足手機快充技術的需求，USB Type-C 接口應運而生。得益于此類接口支持雙面插入的特性，“USB 永遠插不準”的世界性難題得以解決，因此該類型設備接口也得到了廣大用戶的喜愛。伴隨著各大手機廠商的激烈競爭，USB Type-C 接口幾乎已成為智能手機的標配。

在使用過程中， USB Type-C 接口需要支持熱插拔動作，因此更容易受到 ESD 靜電放電和 Surge 低壓浪涌過沖等 EOS 過電應力的傷害，而導致后端芯片永久性損壞；為滿足過壓防護需求及提高端口抗干擾能力，對 USB Type-C 端口電子電路進行 EOS 過電應力保護就變得尤為重要。

TVS 防護示意圖

市場上限壓型過壓保護器件主要包括壓敏電阻 MOV 、聚合物 ESD 、瞬態(tài)電壓抑制器 TVS 等。其中 TVS （瞬態(tài)電壓抑制器）作為新型高效電路保護器件，以其卓越的嵌位功能、較低的擊穿電壓、較小的封裝和穩(wěn)定的電氣特性而得到了廣泛應用。在實際使用中， TVS 具有反應速度快、鉗位電壓低的特性，能夠在線路或器件受到損傷之前快速有效地遏制瞬時脈沖，在處理靜電、電感性負載切換而產(chǎn)生的瞬變電壓及熱插拔所產(chǎn)生的過電壓沖擊時擁有更加理想的性能表現(xiàn)。在過壓防護領域，豪威集團旗下的韋爾半導體一直致力于 TVS 工藝特性研發(fā)，在常規(guī) DIODE 工藝基礎上結合觸發(fā)管工藝特性設計出全新 NPN 高壓工藝特性防護器件，新工藝 TVS 器件具有超低鉗位電壓特性，相比常規(guī)工藝 TVS 防護效果更優(yōu)；為 USB Type-C 端口提供防護效果更優(yōu)的全方位過壓保護解決方案。

DIODE (P+N)                                                  NPN (N+P+N)

目前韋爾半導體推出 ESD56161D30 , ESD63091CN 和 ESD56371N 三款電路保護器件均為 NPN 工藝 TVS 器件，主要用于 USB Type-C 端口電源及信號線的過壓保護。其中 VBUS 端口防護器件 ESD56161D30 采用 DFN 2020-3L 封裝技術，是一款單向 TVS 產(chǎn)品，具有低鉗位電壓( Vcl )和高脈沖峰值電流( IPP )的特性，可用于保護連至電源線的敏感電子元件免受 ESD （靜電放電）和 SURGE（浪涌）引起的過電應力沖擊。目前，行業(yè)內(nèi) TVS 保護器件一般是針對 5V / 9V / 12V 充電端口做過壓防護，但隨著人們對智能手機“快速充電”功能需求的日益提升，針對更高充電電壓（ 20V ）的過壓保護已成為技術發(fā)展趨勢。ESD56161D30 不僅可滿足 20V 高壓快充過壓保護，還可提供最高 30V 的反向關斷電壓，提高 VBUS 電源線常態(tài)直流過壓能力，能夠更好適配 Type-C 端口 VBUS 電源線日漸嚴苛的防護需求。

ESD56161D30

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封裝及電性參數(shù)：( TYPE-C  :  VBUS-20V 快充電源線過壓防護 )

DFN2020-3L

除單向TVS 產(chǎn)品外，韋爾半導體還推出了以 ESD56371N 及 ESD63091CN 為代表的高壓雙向普容和低容 TVS 產(chǎn)品， ESD56371N 主要對 Type-C 接口 CC/SBU 信號線做過壓保護， ESD63091CN 主要對 Type-C 接口 D+D- 信號線做過壓保護，兩款保護器件均可同時滿足支持 15V 高耐壓，高通流及 8/20us 波形下低鉗位電壓（見下圖）。其中，采用 DFN 1006-2L 封裝的 ESD56371N 可兼顧靜電和低壓浪涌綜合防護性能，并可提供高達 ±30kV 的 ESD 保護及承受高達 22A（8/20us） 的峰值脈沖電流。ESD63091CN 則內(nèi)置一對低容二極管，專為保護高速數(shù)據(jù)接口而設計，可保障電子元件免受 EOS 過電應力的損害，為敏感芯片組提供更好的保護功能。

ESD56371N

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封裝及電性參數(shù)：(  TYPE-C  :  CC/SBU 信號線過壓防護 )

DWN1006-2L

ESD63091CN

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封裝及電性參數(shù)：(  TYPE-C  :  D+D- 信號線過壓防護 )

DFN1006-2L

在實際應用中， TVS 保護器件除可適配智能手機的 Type-C 接口外，還可廣泛應用于便攜式設備、藍牙耳機、電腦、POS 機等多種電子產(chǎn)品中。在產(chǎn)品設計過程中，技術人員需根據(jù)不同的保護對象來選用一種或幾種保護器件，不僅要滿足 ESD/SURGE 等級需求，更要將瞬態(tài)干擾電壓鉗位到后端芯片可承受的電壓范圍內(nèi)，以確保線路或芯片得到足夠的保護。韋爾半導體推出的 NPN 工藝保護器件有效地豐富了旗下瞬態(tài)電壓抑制器的產(chǎn)品組合，這些解決方案擁有多種不同封裝尺寸，并具備功率小，鉗位電壓低，防護能力強的優(yōu)勢，能夠滿足多種類型的電子元件或芯片過電應力防護需求。

一直以來， TVS 器件都是韋爾半導體的主營產(chǎn)品線之一，憑借豐厚的技術積累及產(chǎn)品布局，韋爾半導體已打造出完善的過壓保護 TVS 產(chǎn)品線，能夠適應不同的應用場景。同時，其良好的鉗位性能及高通流能力也為不同電子應用電路抵御瞬變干擾電壓提供了強大技術支持。未來，市場對智能手機的抗干擾需求將會越來越高，韋爾半導體也將持續(xù)發(fā)力電路保護領域，不斷升級創(chuàng)新，積極助力更高性能的電子設備迎接多重過壓挑戰(zhàn)。

來源：2021-02-01  豪威集團 OmniVision（ 微信號OmniVisionGroup）

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