【技术】自恢复型PTC帮助降低USB-C的风险

时间： 2017-04-09 来源：Littelfuse

技术问答

选型帮助

研发客服

商务客服

作为全球排名第一的电路保护品牌，LITTELFUSE为客户提供享誉世界、顶级性能的电子、电信、汽车和电气行业品牌产品。在慕尼黑上海电子展上，Littelfuse分别展示了其最新的产品和技术，其中包括Littelfuse过去一年在汽车电子、LED照明、数据中心和云基础设施，建筑/家居自动化和物联网，白色家电等方面的突出研究成果。

Littelfuse亚太区销售副总裁Peter Kim先生表示：“Littelfuse是电路保护的全球领军企业，在电源控制和感应方面拥有不断增长的全球平台。我们正在给许多快速发展的行业带来新的产品和技术，我们希望通过加大创新技术投入促进全球领域的智能制造，特别是支持中国制造2025。”

除了新产品与技术的展示，Littelfuse同期举行了三场精彩的技术演讲：高可靠性电动汽车的电路保护、USB-C的威胁和保护，以及采用TMR技术的汽车传感器以及实现更加舒适和节能的驾驶的电子解决方案。

针对USB-C的威胁和保护的问题，记者采访了Littelfuse资深技术行销工程师游恭豪，讨论了从业界到消费者广泛关注的一些问题。

USB-C带来的问题

访谈中探讨了当USB-C电路失效时，如何建立安全且可靠的保护机制，减少因为过热而造成使用者受伤或装置损坏。

首先，USB-C可广泛应用在高速数据连接与高功率电源传输，从手机、计算机，到显示器都能看见其身影。USB-C之所以如此受欢迎，日渐普及，在于其灵活设计的不同功能能够满足不同使用者的需求。其4个优势包括：小巧且正反可插的连接；功率高达100W；高速数据；以及交替模式。

USB-C给设计人员带来了独特的挑战，包括0.5毫米针脚间距的紧凑设计；10Gbps的USB 3.1 Gen2；USB-PD高达100W；对不受控制过热污染敏感的风险；以及曾有报道电缆和设备的热损伤（燃烧）。

即使是合格的USB-C线材或装置仍有过热的危险。常见的失效模式包括：人体接触带来的ESD静电放电；热插拔和拔去插头时的浪涌；针脚弯曲和电缆磨损引起的过载电流；棉絮、水、泥土灰尘等一起的连接器污染造成的过热现象。因此，USB-C插头易发生危险的过热问题。

在分析了脏污造成的连接器过热时，由于大量热量可导致连接器损坏，可能的故障位置是接触电阻增加（A点）和绝缘电阻降低（B点）。其原因在于接触针脚污染、变形、磨损、锈蚀等；或是小的异物，如金属粒子、头发、皮毛、液体等进入连接器。

Littelfuse帮助降低USB-C的风险

Littelfuse的PTC的解决方案可以帮助降低USB-C的风险。自恢复型PTC可以提供过热保护，利用其电阻值随着环境温度上升而增加的特性, 达到中断USB电流的目的。脏污造成连接器发热的基本原理是由于接触针脚的污染/变形造成接触电阻（R）增加，伴随着USB Type-C的充电电流（i）增加到3A/5A，便产生可观的热来自接触针脚（i²R）。

Littelfuse提供USB插头里面的PTC，为USB插头/插座提供过热保护。

Littelfuse是SMD可恢复PTC作为USB-C过热保护的阵容如下表所示。

ESD静电保护怎样做才能合规

IEC 61000-4-2标准是国际电工委员会所颁布的一个基础性标准，它适合于各种电气与电子设备的电磁兼容性系统级测试。对于USB，常用的测试级别是±8kV接触放电和±15kV空气放电，而USB类型所需的ESD保护是所有USB类型，包括USB Source主端口、USB Sink从端口和USB电缆。TVS二极管阵列可以提供ESD保护。

所有USB线路/针脚的设计都需要考虑ESD保护。为USB优化的解决方案是采用小封装的TVS二极管阵列，它可以承受高浪涌和ESD，经由低钳位电压和超低电容。

另一个问题是信号完整性，这是高速数据传输的关键。电缆组件插入损耗要求是：USB 3.1 Gen 2为-5.8dB@5GHz，1米电缆，USB 3.1 Gen 2为-11dB@10GHz，1米电缆；Littelfuse超低电容（0.1pF）TVS二极管阵列仅有-1dB@5GHz和-3dB@10GHz的损耗，对USB眼图的影响降到最低。

根据USB-C的连接器的ESD、过热、过流保护要求，每一个针脚都需要保护，因此必须挑选一个完美的方案。

最后，USB Type-C连接器正在取代所有其他连接器，但脏污容易导致过热故障，而可恢复SMD PTC有助于防止过热。通过采用超低电容最小封装的TVS二极管阵列提供的强大的ESD和耐浪涌解决方案可以有效防止ESD事件，确保最佳的信号完整性。Littelfuse为USB-C提供了各种保护器件和保护类型。

工程师可以找到一些相关文献设计和选择指南，如电子产品选择指南，包括所有Littelfuse技术、所有产品规格和应用的快速参考；还有系统级ESD设计指南，讨论了多个应用，如：USB1.1/2.0/3.0、HDMI和DVI、音频（扬声器/麦克风）、键盘/按钮，以及USB3.1 Type-C保护解决方案，如PTC和TVS二极管阵列解决方案快速参考等等，请联系世强。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 11
| 转发至：

本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！

全部评论（11）

serena Lv7. 资深专家 2019-06-25

了解
KDS Lv7. 资深专家 2019-05-07

这个可以尝试
小人物的春天 Lv6. 高级专家 2018-08-02

学习
watson Lv7. 资深专家 2018-01-27

挺不错的
随依凡 Lv3. 高级工程师 2017-12-26

学习学习了！

ggss Lv8. 研究员 2017-12-13

学习学习
木chen Lv8. 研究员 2017-12-13

这个可以尝试
慧慧1985 Lv7. 资深专家 2017-10-13

必须
土木 Lv7. 资深专家 2017-09-30

这个确实要有
落叶分飞 Lv7. 资深专家 2017-09-14

是该有，要不烧黑了很正常

展开更多评论

MCU和DSP的ESD保护技术的改进有助于更好地保护器件

高性能处理器、FPGA或片上系统IC是任何给定电路板中最有价值的部分。必须提供足够的保护，以防止如静电放电（ESD）等事件破坏其内部电路。

技术探讨发布时间 : 2016-03-09

【选型】硕凯电子（Socay）电路保护器件（GDT/TVS/ESD/TSS/MOV/MLV/PPTC/SPG）选型指南

目录- 公司简介 GDT陶瓷气体放电管 TVS瞬态抑制二极管 ESD静电保护元件 TSS半导体放电管 MLV贴片压敏电阻高分子ESD MOV压敏电阻 SPG强效放电管 PPTC自恢复保险丝贴片磁珠贴片电感

型号- 40D271K,P4SMA16A,SMAJ6.0CA,SMAJ40CA,SC3E6-300MM,SC30 SERIES,30KPA170CA,SMF10CA,KD-012,SCF035-30-1206R,SC2E6-350LSMD,5.0SMDJ170A,SCF1210,8.0SMDJ24A,SC3E5-600LM,SMDJ78CA,RCF300-1812R,SC3E8-150HMF,KD-015,SCGB-H SERIES,KD-025,KD-020,SCGB1005-B SERIES,SCF1206,5.0SMDJ300CA,SC3E6-420MM,1.5SMC13CA,SMCJ14CA,P4SMA18A,TH8S15CA,SCPB4516S600WTF,5.0SMDJ85A,SC2E8-2500LL,P4SMA16CA,SC2E8-250HL,SMCJ100CA,SC2E8-1600LL,20KPA48CA,53D112K,34S210K/40,SMBJ300A,5KP30A,SMF120CA,SMBJ150CA,SMDJ170A,8.0SMDJ26A,SCPB1608S301NPF,SMAJ70A,P4SMA520A,53D681K,SCF050-24-1206R,3KP80CA,SMDJ58A,32D122K,SA48CA,SMCJ30A,SC2H8-5000LL,SCGB1608H200HPF,SCGB1608H301EPF,SA180A,SCPB1068W471LPF,SMF190A,SA22CA,SCF110-1812,P6KE8.2CA,SMAJ100A,SC250-600,8.0SMDJ20A,SCF160-16-1812R,P4KE180A,5.0SMDJ170CA,SC2E8-250ML,SA110CA,30KPA54CA,P4SMA82CA,SC3E5-230LM,SMF3.3A,SMDJ54A,30KPA198A,SMDJ160CA,3KP14CA,20KPA180A,SMBJ400CA,5KP SERIES,SMF36CA,SCPB2012W221NPF,SMCJ80CA,SCF260-1812R,SCWL201610G-2R2ML,SC600,PXXXXLB,PXXXXLC,PXXXXLA,P6SMB51CA,P4KE22CA,53D241K,SMCJ220CA,8.0SMDJ22A,32D561K,SCPB4532S601QTF,SCWL201610H SERIES,TH8S28CA,15KPA40CA,5.0SMDJ80A,P4KE SERIES,1.5KE51A,SM6S SERIES,1.5SMC39CA,SM6S12A,SC3E8-800H,SC2E5-420LL,P6SMB,SA70CA,1.5KE36CA,SCF0805 SERIES,1.0SMBJ,TH8S33CA,15KPA100A,5KP36A,SCF150-1812R,SCA-601M,P6SMB16A,30KPA,SMAJ18CA,SA17CA,1.5KE170CA,SM6S11A,5KP90CA,SMF,SMDJ51A,3KP45CA,3KP140CA,P4SMA170A,TH8D33CA,P6SMB15A,SCGB3216S121丨TF,P4SMA10A,3KP58CA,SCGB3216S122HTF,1.5KE56A,SC2E8-75HSMD,1.5SMC440A,P6SMAJ,SC2E5-2700DL,SC2E6-90LSMD,SM6S14A,P6SMB520A,SA5.0CA,SCF160-1812,SM2KBF SERIES,SC2E5-300LL,5KP24CA,SCML2016G4R7MBE,SC2K8 SERIES,P6SMB16CA,P4SMA11A,SM6S13A,P6KE500A,SMBJ90A,SMF64A,SCPB2012S400RPF,SMBJ12CA,P6SMB13A,P4SMA12A,SCPB3216W121QTF,PXXXXSA SERIES,SM6S16A,SC2E8 SERIES,SC2E6-600LSMD,SC1812-420CSMD,P6SMB12A,TH8D20CA,SCF012-1206R,32D911K,P4SMA13A,SC2E6-420LSMD,P6KE180CA,P6SMB10A,SCGB2012S301HPF,SM6S15A,P4SMA47CA,SCML2012H2R2M05BP,P6SMB11A,KA-190,25D SERIES,P6SMB100CA,5.0SMDJ78CA,SC250-650,SCWL201610G-1R0ML,15KPA18CA,20D,P4KE400A,SCML2012H1R0MBE,SM6S18A,RCF160-1812,PXXXXTB SERIES,1.5KE10CA,SCF035-0805R,SCHB1608W241EPF,SC1206-90ASMD,34S850K/40,SMF60A,P4SMA15A,SCGB2012S102FPF,15KPA30A,SM6S17A,P6KE27CA,30KPA84A,SCB-141N,PXXXXEC,5KP33A,PXXXXEA,P6SMB82CA,PXXXXEB,15KPA180CA,SC2E8-150H,1.5SMC500CA,SC2E8-150M,5KP11CA,30KPA36CA,P4KE6.8CA,20KPA52CA,P6SMB47CA,1.5SMC250CA,SCHB1608-W SERIES,SCPB1005S100NPF,TH8S15A,SC3E5-75LSMD,P6SMB220CA,3KP140A,SC2E5-470L,SMDJ200CA,SMF70A,SMDJ190CA,15KPA24A,30KPA90A,1.5KE380CA,SC250-145T,3KP64A,P4KE20A,SMAJ48CA,SMBJ43CA,TPSMAJ SERIES,SCWL201610G-R47ML,53D SERIES,34S140K/40,SMCJ7.5A,SMAJ400A,SC1812-400CSMD+,30KPA71CA,SMF19CA,SA90A,30KPA102A,SMBJ18A,SCF035-1210R,1.5SMC75CA,25D,SMAJ300CA,P6KE220CA,SA40CA,SCF020-60-1812R,SCB-501M,15KPA22A,SC1812-350CSMD,TH8S16A,KA-170,SMBJ19A,SCGB3216S202ETF,20KPA96CA,SM6S20A,3KP9.0CA,S61089,SM6S,P6KE100CA,SMBJ16A,20KPA240CA,SMBJ30CA,P6SMB SERIES,SCWL252010H SERIES,5KP28A,SCGB1608H121EPF,30KPA108A,SMF110A,15KPA28A,SMAJ8.5CA,SC1210-420BSMD,SMAJ180A,P4KE100A,SC135-650,SCC-471M,SMBJ17A,SMF85CA,SMBJ120CA,5.0SMDJ220A,SM5S,SM8E,SM8S16CA,SM6S22A,20KPA120CA,5KP8.0A,1.5SMC10A,SC2E5-3500D,SC3E6-230M,3KP75CA,SMBJ14A,SM8S,P6SMB18A,SMDJ16CA,SCGB1608S221FPF,SMBJ130A,1.5SMC130CA,5.0SMDJ350A,SCPB1608S601LPF,15KPA26A,15KPA48CA,SMDJ440CA,34S350K/40,5KP120CA,SCGB1005S200FPF,SA100A,SMBJ15A,SCF125-2920R,SMAJ170CA,KA-133,SCWL252010G-R47ML,15KPA180A,30KPA260CA,SMBJ12A,SMAJ6.0A,P6KE62CA,SC3E8-150HP,SC250-1000S,TPSMEJ,SC3E8-150HM,1.5SMC91A,SA7.5CA,5.0SMDJ78A,SMCJ7.0A,SMDJ51CA,15KPA22CA,5.0SMDJ48CA,SMBJ13A,SCBE-471M,SC2E8-150MSMD,TPSMDJ,P6KE75A,P4SMA220A,KB-380,34S440K/65D,SMCJ150A,20KPA172A,SC1210-350BSMD,SC1812-90CSMD,TPSMCJ,SA6.0A,SCF200-1812R,5KP8.5A,SMAJ78A,KA-100,SC3E8-800HM,5KP120A,SC3E8-800HP,SMBJ10A,SMBJ11A,P4KE27A,5.0SMDJ400A,SMAJ22CA,SC3E5-350LM,TPSMBJ,SMCJ6.5CA,8.0SMDJ22CA,SMAJ75A,SMCJ36A,SA190CA,SCPB1005S121MPF,SM4KBF,5.0SMDJ75A,P4SMA9.1A,TH8S SERIES,SMF54CA,SC30-600,P4SMA91A,TPSMAJ,1.5KE100A,SC2E8-250MSMD,P6SMB170A,SMCJ45CA,3KP60A,30KPA84CA,SC3E5-470LM,P6KE75CA,TH8D28CA,P4KE24A,SCF030-1812R,SCPB3216S121WTF,SC16-600,SCA SERIES,SCGB1005S600FPF,SC3E5-150L,SMAJ6.5A,SMBJ440A,SMCJ58CA,SMDJ7.5CA,5.0SMDJ17CA,1.5KE18CA,5KP60CA,5.0SMDJ70CA,SMCJ33A,P4SMA350A,RCF260-1812R,SCGB3216S700KTF,SCF0805,P4KE22A,P4SMA6.8CA,10D SERIES,P4KE6.8A,SA6.5A,5.0SMDJ33CA,SA36CA,SMBJ,SMDJ20CA,SMF6.0A,P4SMA15CA,3KP6.0CA,SMDJ160A,3KP26CA,SCWL201610H-R47ML,SMAJ60A,SMAJ,SC2E8-75ML,5.0SMDJ70A,5.0SMDJ SERIES,SMF22CA,SMDJ48A,SMCJ7.0CA,SMCJ20A,P4KE36CA,SCF260-13-1812,P6KE200A,SMDJ,20KPA36CA,SC1206-470ASMD,SMBJ85A,1.5KE380A,P4KE120CA,P4SMA400CA,SCPB1608S600QPF,SC2K8-400SMD,SMF180A,SM8E43A,SMCJ,SM8S22CA,SMDJ33CA,SMDJ45A,1.5SMC8.2CA,SCC-401M,SMCJ13CA,SCB-201M,TH8S16CA,PXXXXSB SERIES,SMDJ64CA,3KP13CA,5KP180CA,SCWL252010G SERIES,1.5KE62A,20KPA26A,SCF020-0805R,20KPA104CA,PXXXXLA SERIES,SMCJ26CA,SA75A,TH8D,20KPA24A,TH8S,SMDJ43A,1.5SMC91CA,SCHB1608W601EPF,1.5SMC180CA,20KPA300CA,SCPB-S SERIES,1.5KE250A,SCF012-0603R,SA78A,53D361K,SMAJ85CA,P4SMA200A,SA190A,K1-076,1.5KE8.2A,2

选型指南 - 硕凯电子 - Ver Feb.2019 - Feb.2019 PDF 中文下载

Littelfuse（力特） TPSMB瞬态抑制二极管数据手册

型号- TPSMB120CA,TPSMB82A,TPSMB100A,TPSMB30A,TPSMB150CA,TPSMB27CA,TPSMB480A-A,TPSMB15A,TPSMB27A,TPSMB43A,TPSMB210A,TPSMB510A-A,TPSMB30CA,TPSMB180A,TPSMB15CA,TPSMB91CA,TPSMB39A,TPSMB11CA,TPSMB24A,TPSMB36A,TPSMB100CA,TPSMB12A,TPSMB130A,TPSMB30,TPSMB68CA,TPSMB250A,TPSMB22CA,TPSMB480CA-A,TPSMB350A-A,TPSMB13A,TPSMB18CA,TPSMB550CA-A,TPSMBXXXCA(-A),TPSMB300CA-A,TPSMB8.2A,TPSMB200A,TPSMB75CA,TPSMB180CA,TPSMB170A,TPSMB7.5A,TPSMB210CA,TPSMB540A-A,TPSMB10CA,TPSMB33CA,TPSMB56CA,TPSMB58A,TPSMB10A,TPSMB22A,TPSMB300A-A,TPSMB250CA,TPSMB540CA-A,TPSMB62A,TPSMB120A,TPSMB530CA-A,TPSMB400A-A,TPSMB220CA,TPSMB18A,TPSMB82CA,TPSMB47A,TPSMB75A,TPSMB11A,TPSMB130CA,TPSMB9.1A,TPSMB51A,TPSMB91A,TPSMB51CA,TPSMB350CA-A,TPSMB160CA,TPSMB160A,TPSMB13CA,TPSMB510CA-A,TPSMB36CA,TPSMB400CA-A,TPSMB68A,TPSMB440A-A,TPSMB16A,TPSMB20A,TPSMB56A,TPSMB110A,TPSMB200CA,TPSMB530A-A,TPSMB170CA,TPSMB24CA,TPSMB47CA,TPSMB20CA,TPSMB62CA,TPSMB43CA,TPSMB110CA,TPSMB33A,TPSMB39CA,TPSMB550A-A,TPSMB,TPSMB220A,TPSMB440CA-A,TPSMB150A,TPSMB16CA,TPSMB58CA,TPSMBXXXXX,TPSMB12CA

数据手册 - LITTELFUSE - Revised: 09/08/17 - 2017年09月08日 PDF 英文下载

TVS管SMBJ30A和TVS管SMBJ30CA两者后缀的区别是什么？

TVS管有单极性和双极性两种，SMBJ30A代表单极性TVS管，SMBJ30CA代表双极性TVS管。

技术问答发布时间 : 2017-10-10

3通道TVS阵列SP0503BAHTG用于USB防护时，该如何使用？

3通道TVS阵列SP0503BAHTG用于USB防护时，其公共端接USB的电源地GND，另外3端分别接USB的电源VCC、数据线USB D+和USB D-。

技术问答发布时间 : 2017-10-10

【产品】峰值脉冲功率为1500W的表面贴装瞬态抑制二极管1.5SMB系列，采用DO-214AA封装

Littelfuse推出的表面贴装瞬态抑制二极管1.5SMB系列专门用于保护敏感电子设备，使其免受雷击和其他瞬态电压事件引起的瞬态电压侵害。1.5kW，采用DO-214AA封装，高电流密度与小封装尺寸的结合。

新产品发布时间 : 2019-11-05

Littelfuse（力特） SP720 瞬态抑制二极管阵列数据手册

型号- SP720ABTG,SP720ABG,SP720,SP720APP

数据手册 - LITTELFUSE - 2013年12月20日 PDF 英文下载

技术福利：TVS管如何达到最佳电路保护

力特的瞬态电压抑制TVS管因其响应速度快、瞬态功率大等优势特性，在汽车、家用电器、新能源等市场得到广泛应用。

设计经验发布时间 : 2016-04-15

【产品】瞬态抑制二极管15KPA-HR系列，峰值脉冲功率为15000W（10/1000μs波形时）

Littelfuse推出的瞬态抑制二极管15KPA-HR高可靠性系列专门用于保护敏感电子设备，使其免受雷击和其他瞬态电压事件引起的瞬态电压影响。

新产品发布时间 : 2019-10-22

以太网接口RJ45的静电防护选什么类型的保护器件较好？

在以太网接口上速率比较高，电平为差分，最大不会超过5V，一般是3.3V左右，因此SP3002-4瞬态抑制二极管阵列比较适合，它的结电容为0.85pF（比较低），反向工作电压为6V，EDS等级为12KV的接触放电。

技术问答发布时间 : 2017-10-10

Littelfuse（力特） SP1255P瞬态抑制二极管阵列数据手册

型号- SP1255P,SP1255PUTG

数据手册 - LITTELFUSE - Revised: 12/08/16 - 2016年12月08日 PDF 英文下载

【产品】8000W脉冲峰值功率耗损的瞬态抑制二极管8.0SMDJ，保护易损坏的电子产品免因瞬态电压和浪涌雷电事件而损坏

2019年9月17日 - 全球领先的电路保护、电源控制和感应技术制造商Littelfuse新推出采用DO-214AB封装的高浪涌瞬态抑制二极管产品系列。相比目前市面上的其他解决方案，新型单向和双向8.0SMDJ系列瞬态抑制二极管可以小型DO-214AB SMC封装提供较高的浪涌保护性能。它是DC12V、DC24V和DC48V应用的理想选择，既可单独使用，也可将两个串联使用。

新产品发布时间 : 2019-09-27

放大器输入信号的过压保护应用中需要一款3.3V的TVS管，请问有无合适型号推荐？

推荐使用SMAJ系列的型号SMAJ5.0A。

技术问答发布时间 : 2017-10-10

Littelfuse（力特） SP1255 瞬态抑制二极管阵列数据手册

型号- SP1255-01UTG,SP1255-01,SP1255

数据手册 - LITTELFUSE - 2016年07月27日 PDF 英文下载

【产品】采用小尺寸DO-214AB封装的8.0SMDJ系列瞬态抑制二极管，提供8000W脉冲峰值功率耗损

Littelfuse推出的8.0SMDJ系列高电压瞬态抑制二极管解决方案提供8000W脉冲峰值功率耗损，采用紧凑的DO-214AB SMC封装。提供10/1000μs波形下8kW的峰值脉冲功率，出色的箝位性能以及高功率保护，防止灵敏电子设备因瞬态电压受损，并提高可靠性高功率密度，采用紧凑的小尺寸DO-214AB封装。

新产品发布时间 : 2019-09-25