高特PD快充静电防护方案之基础篇——单ESD管方案

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前言

近期，欧盟通过一项新规，将在2024 年底统一智能设备的充电接口为USB Type-C;国内相关部门也在积极促进接口统一标准。促进充电接口及技术融合统一，有利于降低电子垃圾，提高资源利用效率。在这大趋势下，大功率的PD快充将得到更广大的应用市场。

消费者在日常使用快充充电器时，时常会出现频繁热插拔的情况。如果充电器内部防护措施不到位，不仅会导致浪涌电流通过电源线进入内部电路损坏主控芯片，而且容易引发输出瞬间大电流，损坏受充设备，影响充电稳定和安全。

不仅如此，快充充电器和快充移动电源产品在使用中，很容易与人体或其他带静电物体产生接触，而多数产品外壳的壳料与USB端口、呼吸灯、按键的连接处并不是无缝设计，外部静电也容易通过接缝进入主板中，造成产品损坏。因此，作为一款合格的快充产品，在其内部设计中的安全防护措施必不可少。

考虑到物料成本、研发周期、生产流程等因素，越来越多的厂商开始选择内置静电和浪涌保护器件。而作为保护器件领域的资深专家，深圳市高特微电子有限公司不仅有着全面的 ESD&EOS 解决方案，而且还设有静电实验室，可提供静电及浪涌防护的测试及整改服务。

方案介绍

由于PD协议IC的D+、D-、CC1、CC2等管脚均有遭受正电荷或负电荷ESD伤害的可能，因此需要对每一组管脚分别进行正向ESD应力和负向ESD应力的测试，其测试标准为IEC61000-4-2，具体要求达到IEC61000-4-2第几等级则视生产厂家需求而定；一般IEC61000-4-2测试等级要求低的PD快充无需增加ESD防护，只有IEC61000-4-2测试等级要求高的PD快充会通过添加ESD防护器件来提升PD快充整机的抗静电能力。

本PD快充静电防护方案（如下图）为当前最基础的方案，在USB Type-C后端的D+、D-、CC1、CC2等信号线上依不同工作电压要求分别对地并接上ESD单管。

针对PD快充静电防护方案之基础篇--单ESD管方案，高特可提供SOD-523、SOD-323、DFN1006等三种封装外形的ESD单管，工作电压覆盖5V、12V、15V、18V、24V,单/双向均有。

应用案例

闪极Retro 35W氮化镓充电器

闪极Retro 35W氮化镓充电器在USB Type-C的D+、D-上采用高特SOD-523 5V 双向ESD防护器件LESD5Z5.0C；CC1、CC2采用高特SOD-523 24V单向ESD防护器件GESD5Z24。

Realme 10000mAh 33W闪充移动电源

Realme 10000mAh 33W闪充移动电源在USB Type-C的D+、D-、CC1、CC2上均采用高特SOD-523 12V 单向ESD防护器件ESD5Z12V，在USB Type-C的VBUS上采用高特SOD-123FL 24V 双向ESD防护器件GSD24DFJC；在USB Type-A的D+、D-上采用高特SOD-523 5V双向ESD防护器件GESD5B5CN。

采用PD协议IC IP2726双或单Type-C输出的PD快充，在USB Type-C的D+、D-、CC1、CC2上均采用高特印字为“5S”SOD-523 24V 单向ESD防护器件GESD5Z24。

高特技术支持

高特可针对用户的实际需求提供静电和浪涌防护的整体解决方案；
高特可免费为用户提供PD快充抗静电和浪涌的测试及整改服务；
高特可依据用户实际应用中的特别需求进行ESD防护器件定向化开发。

高特微电子提供200多款从单通道到多通道的ESD防护器件，整体外形尺寸小至0.6*0.3*0.3mm (DFN0603)，工作电压范围覆盖2.5V~36V，电容值低至0.2pF，为电子产品的各类通信接口，如USB、HDMI、LVDS、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、RF天线和GPIO等提供多元化的ESD防护方案。