手机USB口的电源防护

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手机的USB口电源如何防护？从现在市场上看，绝大多数的手机厂商已经统一采用micro USB接口作为充电和数据接口。根据USB规格，符合USB的电源应当在4.75V至5.25V之间并提供至少为0.5A的连续电流。但是事实上，许多情况会导致USB电源端口遭受大大超过USB规格的浪涌电压冲击。
         
        对于连接到PC上的手机。由于PC上电源输出通常有很大的电感作为滤波器。当外部热插拔或者系统开关机或其他的内部电源供电波动，都会使输出电流发生快速变化。最终体现在USB端口，就会有一个尖峰电压脉冲，而这个尖峰脉冲的幅度或者宽度有时会超出手机充电IC能承受的范围，导致电源芯片的意外损坏。
       
        对于一些第三方厂家提供的低成本的USB充电器，由于设计时并未考虑良好的瞬态抑制和调压性能，所以未采取电源保护措施的手机在连接到这些第三方的充电器时就有可能发生损坏。
       
        随着手机屏幕的增大和导航软件的普及，用手机来做汽车导航的情形会越来越多。这时候就需要连接手机到车载充电器上以提供持久的续航。大家都知道，汽车上的电源总线上存在很严重的污染。首先电瓶的的电压范围是8V-16V，蓄电池的电流很大，而且负载随时可能会断开（通过熔丝或继电器）。这样总线上就会产生超过电源电压几倍的冲击电压，蓄电池误接和蓄电池双倍电压跳跃激活（24V）操作这样大操作也会造成充电器输入电压超出标称值。第三方电源转换器产品有可能过滤掉一些这样的事件，但试验显示，这些电源转换器的瞬态抑制能力存在很大的差异。
       
        集成电路的OVP器件可以解决过压问题，但是没有浪涌防护的功能，而TVS管可以做浪涌防护，但是却无法长时间过压。最理想的情况是结合起来用，但是成本和体积都会比较高。
       
        TE的PolyZen器件集成了齐纳二极管这种精密过压保护作用的元件，能够和内部的PPTC过流保护元件起协同保护作用。在出现持续的高功率状态时，器件中的PPTC元件从低电阻状态转转变为高电阻状态，从而限制了电流并产生压降。由于它具有这样的功能，能够保护齐纳二极管和接在它后面的电子电路，有效地增强了二极管的功率处理能力。针对手机上对体积的严苛要求，TE最近推出了超小封装（3.2mmX2.5mmX1.2mm）的mini polyzen器件。占用面积是TE已往polyzen产品的一半左右。可以同时实现过压、浪涌、过流、反接等等防护功能。而且外围不需要外接任何其他器件。