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

在使用過程中， USB Type-C 接口需要支持熱插拔動(dòng)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(yīng)力的傷害，而導(dǎo)致后端芯片永久性損壞；為滿足過壓防護(hù)需求及提高端口抗干擾能力，對 USB Type-C 端口電子電路進(jìn)行 EOS 過電應(yīng)力保護(hù)就變得尤為重要。

TVS 防護(hù)示意圖

市場上限壓型過壓保護(hù)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(hù)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(yīng)用。在實(shí)際使用中， TVS 具有反應(yīng)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(shí)脈沖，在處理靜電、電感性負(fù)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(shí)擁有更加理想的性能表現(xiàn)。在過壓防護(hù)領(lǐng)域，豪威集團(tuán)旗下的韋爾半導(dǎo)體一直致力于 TVS 工藝特性研發(fā)，在常規(guī) DIODE 工藝基礎(chǔ)上結(jié)合觸發(fā)管工藝特性設(shè)計(jì)出全新 NPN 高壓工藝特性防護(hù)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(hù)效果更優(yōu)；為 USB Type-C 端口提供防護(hù)效果更優(yōu)的全方位過壓保護(hù)解決方案。

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

目前韋爾半導(dǎo)體推出 ESD56161D30 , ESD63091CN 和 ESD56371N 三款電路保護(hù)器件均為 NPN 工藝 TVS 器件，主要用于 USB Type-C 端口電源及信號(hào)線的過壓保護(hù)。其中 VBUS 端口防護(hù)器件 ESD56161D30 采用 DFN 2020-3L 封裝技術(shù)，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(hù)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(yīng)力沖擊。目前，行業(yè)內(nèi) TVS 保護(hù)器件一般是針對 5V / 9V / 12V 充電端口做過壓防護(hù)，但隨著人們對智能手機(jī)“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(hù)已成為技術(shù)發(fā)展趨勢。ESD56161D30 不僅可滿足 20V 高壓快充過壓保護(hù)，還可提供最高 30V 的反向關(guān)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(yán)苛的防護(hù)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(hù) )

DFN2020-3L

除單向TVS 產(chǎn)品外，韋爾半導(dǎo)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(hào)線做過壓保護(hù)， ESD63091CN 主要對 Type-C 接口 D+D- 信號(hào)線做過壓保護(hù)，兩款保護(hù)器件均可同時(shí)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(hù)性能，并可提供高達(dá) ±30kV 的 ESD 保護(hù)及承受高達(dá) 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(hù)高速數(shù)據(jù)接口而設(shè)計(jì)，可保障電子元件免受 EOS 過電應(yīng)力的損害，為敏感芯片組提供更好的保護(hù)功能。

ESD56371N

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

DWN1006-2L

ESD63091CN

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

DFN1006-2L

在實(shí)際應(yīng)用中， TVS 保護(hù)器件除可適配智能手機(jī)的 Type-C 接口外，還可廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備、藍(lán)牙耳機(jī)、電腦、POS 機(jī)等多種電子產(chǎn)品中。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，技術(shù)人員需根據(jù)不同的保護(hù)對象來選用一種或幾種保護(hù)器件，不僅要滿足 ESD/SURGE 等級(jí)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(hù)。韋爾半導(dǎo)體推出的 NPN 工藝保護(hù)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(hù)能力強(qiáng)的優(yōu)勢，能夠滿足多種類型的電子元件或芯片過電應(yīng)力防護(hù)需求。

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

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

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