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[参考译文] TPD3E001:如何防止不良 USB 充电器损坏我们的5V USB ESD 二极管?

Guru**** 1753810 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25302, TVS2200, TPD3E001, TPD2E2U06
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1379135/tpd3e001-how-to-prevent-our-5v-usb-esd-diode-to-be-damaged-by-bad-usb-chargers

器件型号:TPD3E001
主题中讨论的其他器件:BQ25302TVS2200、、 TPD2E2U06

工具与软件:

您好!

目前、我们使用 TPD3E001DRLR 作为5V USB 接口的 ESD 二极管。

我们已将充电器 BQ25302RTER 连接至 VBUS、该充电器生成 V_SYS (BQ25302、引脚13+14)。

电量监测计 BQ27427YZFR 连接在锂离子电池和 V_SYS 之间。

通常、当 USB 充电器连接到我们的器件时、IC 决定只向 VBUS 施加5V 的电压。

遗憾的是、我们无法控制将哪个充电器连接到我们的 USB 端口。

设计不良的充电器可能会将24V 直接连接到 VBUS、这不会损坏充电器(最大绝对电压为28V、工作电压为6.2V)、但会损坏 ESD 二极管(最大5.5V)。

是否可以在原理图中添加元件来防止 ESD 二极管在这种情况下损坏?

甚至可能是完全不同的元件可以覆盖这种情况?

非常感谢。

此致

Daniel

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    Daniel、您好!

    对于此应用、可能可以在此处使用齐纳二极管、因为齐纳二极管可用于电压调节、根据我的理解、这是这里的要求。 TI 目前正在致力于发布一系列齐纳器件、但这些器件不仅还在开发中、而且在第一阶段发布的电压并未与此处的用例保持一致。  

    如果这不是合适的解决方案、可以选择电源开关团队。 我不太熟悉他们的产品组合、但是我知道我们过去曾与他们合作开发过一些 USB 解决方案。

    此致、

    Josh Prushing

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    这些充电器可轻松地在24V 时输出2A 电流。 对于这个齐纳二极管、这将会产生大量的热量。 我可能不得不在电源开关团队提出一些问题。 谢谢你。

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    Daniel:

    对不起,好像我在其他论坛上发布之前有点迟到了。 在与一位同事谈论这个问题时、我认为我可能误解了这里的问题。 如果您正在寻找的解决方案只是能够承受24V 短路的 ESD 器件、则 TVS2200将是合适的器件。  

    再次对困惑深表歉意、如果您有任何其他问题、请告诉我!

    此致、

    Josh Prushing

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    Josh、您好!

    感谢您的答复。 抱歉、我在最初的帖子中可能不是很清楚。

    这是电流 ESD 二极管的相关原理图。

    这是具有 USB type C 连接器的 USB 2.0接口。

    正常 V_BUS 为5V。

    USB_D_P 和 USB_D_N 与 STM32控制器相连、其引脚可承受最大值 5.5V。

    这就是为什么在 ESD 场景中使用 TPD3E001将电压降至5.5V。

    现在、设计不当的充电器可能会连接到我们的器件、并直接将24V 输出到 VBUS。

    如果我现在使用您建议的 TVS2200、当将24V 连接到 VBUS 时、TPD3E001仍将损坏。

    可能是我出错了吗?

    非常感谢。

    此致

    Daniel

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    Daniel、您好!

    感谢您的进一步说明。

    因此、为了确保我理解正确、问题是24V 信号可以穿过 TPD3E001的 VCC、而这只能处理最大7V 的电压? 在这种情况下、仅使用一个双通道器件来保护 USB 连接器的 D+和 D-线路会更好吗、如果需要保护 VBUS、请针对该用例使用单独的器件? 我们有很多2通道器件可供选择、这些器件没有此 VCC 连接、还有许多更高电压的单通道选项可以保护 VCC 连接。 这会引起兴趣吗?  双通道选项也可能便宜得多。 请查看下图、了解与只有2个通道的 TPD3E001具有相似或卓越性能的一些选项:

    如果您有任何问题、敬请告知!

    此致、

    Josh Prushing

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    非常感谢 Josh。 这似乎是一个合理的解决方案!

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    尊敬的 Josh:

    我回到这个问题。 理论上、也可以  从 V_BUS 上断开 TPD3E001DRLR 的 VCC 引脚、基本上具有与 TPD2E2U06相同的效果。 是这样吗?

    非常感谢。

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    Daniel、您好!

    如果您将 TPD3E001的 VCC 引脚保持悬空、输入引脚的击穿电压将增至10V、它仍会钳制 ESD 冲击、但钳位电压更高。

    此致、

    Sebastian