Bảo vệ Short-to-VBUS
IC bảo vệ giữ an toàn cho chân CC và SBU của USB Type-C khi chúng bị chập với VBUS.
Đây là gì?
Short-to-VBUS là kiểu hỏng đặc thù trong thiết kế USB Type-C. Chân CC và SBU nằm ngay cạnh chân VBUS trong đầu nối, nên chân bị cong, bụi bẩn hoặc cắm lệch có thể làm chúng chập với VBUS, vốn có thể là 5 V, tới 20 V với USB PD, hoặc tới 48 V với USB PD 3.1 EPR. Nếu không có bảo vệ, điện áp đó có thể phá hỏng ngay IC phía sau các chân này (bộ điều khiển CC / PD, MUX hoặc chip âm thanh). IC bảo vệ Short-to-VBUS đặt một công tắc nối tiếp trên mỗi đường. Khi điện áp phía đầu nối vượt mức an toàn, công tắc mở trong vài chục nano giây nên điện áp cao không tới được IC, và đóng lại khi sự cố hết.
Khi nào bạn cần?
- Bảo vệ chân CC1 / CC2 USB Type-C ở phía host hoặc thiết bị.
- Bảo vệ chân SBU1 / SBU2 USB Type-C (sideband audio / DisplayPort alt-mode).
- Mọi đầu nối có thể cắm vào nơi đường điện áp cao có thể ngắn mạch tới chân điện áp thấp (ví dụ đầu nối giải trí ô tô).
- Thiết kế USB-PD chạy 9 V / 15 V / 20 V, các điện áp này PHẢI được chặn khỏi phía tín hiệu.
Cách chọn đúng linh kiện
- Điện áp chặn
- Phải cao hơn VBUS lớn nhất mà thiết kế có thể gặp. Khả năng chịu 24 V bao phủ USB PD SPR (tới 20 V); thiết kế EPR (28-48 V) cần định mức cao hơn.
- Điện áp làm việc (phía tín hiệu)
- Phải khớp dải bình thường CC / SBU (thường 0-5 V).
- Điện dung
- SBU mang kênh AUX của DisplayPort hoặc âm thanh tương tự, không phải làn video tốc độ cao, nên vài pF là ổn (MI2330G-F33: khoảng 6 pF và băng thông 1 GHz trên SBU). Công tắc CC lớn hơn vì nó còn dẫn nguồn VCONN.
- Hành vi latch / hold
- Một số linh kiện Short-to-VBUS bị chốt khi kích hoạt (cần tắt nguồn rồi bật lại để phục hồi); số khác tự phục hồi. MI2330G-F33 bật lại công tắc khoảng 0.5 ms sau khi sự cố được loại bỏ.
- Vỏ
- Một IC bảo vệ 4 kênh thay cho nhiều linh kiện rời. MI2330G-F33 là TQFN 3 x 3 mm (TQFN3x3-20), đặt giữa đầu nối và bộ điều khiển CC / SBU.
Magnias cung cấp gì
MI2330G-F33: bảo vệ short-to-VBUS 4 kênh cho USB Type-C, dùng cho CC1 / CC2 cộng SBU1 / SBU2 (hoặc D+ / D-). Phía đầu nối chịu được 24 V DC, ngắt trong khoảng 70 ns và tự phục hồi, có bảo vệ IEC 61000-4-2 (tiếp xúc ±8 kV, không khí ±15 kV) trên các chân đầu nối, công tắc CC dẫn được 600 mA VCONN và tích hợp điện trở dead-battery. TQFN3x3-20, -40 đến +85 °C. Đây là linh kiện dùng cho thiết kế mới; các phiên bản cũ đã ngừng sản xuất.