电动牙刷充电接口的ESD芯片选择

1Type-c接口ESD保护芯片选择

Type-C接口在平时使用中，经常需要插拔，更容易受人体静电放电的伤害，其内部是高集成度的芯片，静电放电会造成元器件性能减弱甚至损坏同时，Type-C接口具备的更高数据传输速率，快充功能这些优势，对静电防护的要求将会更高。

Type-C接口ESD防护组件，得兼具以下三项要求：

1、更高的Ipp

2、耐受能力最少要能承受IEC 61000-4-2接触模式8kV ESD的冲击

3、封装大小不宜过大

4、更低的Vc

因此晶扬电子推荐选用TT0516ST，TT0374SP-HFx，TS2451LJ-P三款芯片。

表1 三款芯片的主要性能参数表

TT0516ST

从下图可以看出，TT0516ST主要是由具有一定的ESD保护电压额定值的二极管阵列组成的，它具有6个通道数，VRWM(最大连续工作的脉冲电压)为5V，即反向电压5V加于TT0516ST上时，二极管阵列处于反向关断状态;VBR(最小的雪崩电压)为6V，即25°C时，所加的反向电压在6V之前，保护的二极管阵列不导通;TT0516ST的VC@Ipp为12V@1A，即在流过的峰值电流为1A其两端电压可以钳位在12V;寄生电容Cj仅为0.4pF，能够保证高频信号稳定传输不失真。

图1 TT0516ST内部威廉希尔官方网站 图

图2 TT0516ST内部引脚图

图3 TT0516ST钳位电压图

图4 TT0516ST芯片的TLP测试曲线图

TT0374SP-HFx

这款芯片是晶扬最新推出的新品，从下图可以看出，TT0374SP-HFx主要是由具有一定的ESD保护电压额定值的二极管阵列组成的，它具有4个通道数，VRWM(最大连续工作的脉冲电压)为3.3V，即反向电压3.3V加于TT0374SP-HFx上时，二极管阵列处于反向关断状态;VBR(最小的雪崩电压)为6.2V，即25°C时，所加的反向电压在6.2V之前，保护的二极管阵列不导通;TT0374SP-HFx的VC@Ipp为6.6V@7A，即在流过的峰值电流为7A其两端电压可以钳位在6.6V; 值得一提的是，TT0374SP-HFx的工作漏电流IR仅为0.01μA，因此能够极小减少威廉希尔官方网站 工作的功耗。

性能亮点：

1、为确保通过高速信号数据传输的完整性，该新品具有超低电容(VR=0V，f = 1MHz：IO-GND容值低至0.26 pF)。

2、采用晶扬独有的深回滞前沿专利技术，新品具有较低的钳位电压(8/20μs测试波形：IPP=7A，Vc=6.6 V)，相比普通的无回滞和浅回滞器件，深回滞器件能为威廉希尔官方网站 提供更好的保护性能。

3、具有较高的ESD耐受能力，能承受IEC 61000-4-2测试的14kV接触放电和15kV空气放电的ESD冲击。

4、外形小巧，具有四通路的集成阵列式DFN2510封装，可最大限度地减少在PCB上所占用的空间，且成本更低。

图5 TT0374SP-HFx引脚配置图

TS2451LJ-P

从下图可以看出，TS2451LJ-P是由一个单一二极管组成的，因此它只具有1个通道数，属于单向器件。再由表1可知，TS2451LJ-P 是一款采用DFN2020-3L封装的单向24V保护器件，具备强大的冲击威廉希尔官方网站 承受能力，其Ipp(脉冲峰值电流)可达200A，能够在瞬时大电流冲击下保持正常工作。

VRWM(最大连续工作的脉冲电压)为24V，即反向电压24V加于TS2451LJ-P上时，二极管阵列处于反向关断状态;VBR(最小的雪崩电压)为26V，即25°C时，所加的反向电压在26V之前，保护的二极管阵列不导通;TS2451LJ-P的VC@Ipp为33V@200A，即在流过的峰值电流为200A其两端电压可以钳位在33V，漏电流IR仅为0.5μA，能够实现低功耗的工作。

图6 TT2451LJ-P威廉希尔官方网站 示意图

2USB接口ESD保护芯片选择

USB2.0高速接口

1、为确保通过USB2.0传递高速信号完整性，选择该器件时需使用具有较低电容的ESD保护组件

2、具有较高的ESD耐电压能力，至少要承受IEC 61000-4-2中规定的8kV接触放电的ESD冲击

3、ESD钳位电压是比较重要参数。较低的钳位电压表示更好的保护性能。

VBUS 位置加 ESD 防护器件(一般为单向)

o 结电容大小不用过多考虑

o 最大反向工作电压：5V

o 击穿电压：6V左右

o 钳位电压：十几伏左右

· 差分信号线位置加 ESD 防护器件(一般为双向)，防止静电从信号线损坏芯片

o 结电容：尽可能小，防止影响传输速率，最好在 1pF 以下

o 最大反向工作电压：5V

o 击穿电压：6V左右

o 钳位电压：十几伏左右

为满足以上要求，晶扬电子针对USB2.0 ESD/EOS推出其产品：TT0514TL、TT0521SB、TS0511LE。

表2 TT0514TL、TT0521SB、TS0511LE主要性能参数

TT0521SB

图7 TT0521SB威廉希尔官方网站 示意图

图8 TT0521SB引脚配置图

图9 TT0521SB芯片的TLP曲线

图10 TT0514TL威廉希尔官方网站 示意图

图11 TT0514TL引脚配置图

TT0514TL

图10 TT0514TL威廉希尔官方网站 示意图

图11 TT0514TL引脚配置图

图12 TT0514TL芯片的TLP曲线图

TT0511LE

图13 TT0511LE引脚配置图

图14 TT0511LE封装芯片示意图

USB3.0高速接口

针对传输速度和稳定性更高的USB3.0选择ESD保护芯片，采用的是晶扬电子最新推出的ESD新品TT0374SP-HFx,该产品具有以下优势：

1、为确保通过高速信号数据传输的完整性，新品具有超低电容(VR=0V，f = 1MHz：IO-GND容值低至0.26 pF)。

2、采用我司独有的深回滞前沿专利技术，新品具有较低的钳位电压(8/20μs测试波形：IPP=7A，Vc=6.6 V)，相比普通的无回滞和浅回滞器件，深回滞器件能为威廉希尔官方网站 提供更好的保护性能。

3、具有较高的ESD耐受能力，能承受IEC 61000-4-2测试的14kV接触放电和15kV空气放电的ESD冲击。

4、外形小巧，具有四通路的集成阵列式DFN2510封装，可最大限度地减少在PCB上所占用的空间，且成本更低。

5、值得一提的是，TT0374SP-HFx的工作漏电流IR仅为0.01μA，因此能够极小减少威廉希尔官方网站 工作的功耗。

表3 TT0374SP-HFx、TT0514TL芯片主要性能参数表

TT0514TL

图15 TT0514TL威廉希尔官方网站 示意图

图16 TT0514TL引脚配置图

图17 TT0514TL芯片的TLP曲线图

TT0374SP-HFx

图18 TT0374SP-HFx引脚配置图

晶扬电子-威廉希尔官方网站 与系统保护专家

深圳市晶扬电子有限公司成立于2006年，是国家高新技术企业、国家专精特新“小巨人”科技企业，是多年专业从事IC设计、生产、销售及系统集成的IC DESIGN

HOUSE，拥有百余项有效专利等知识产权。建成国内唯一的广东省ESD保护芯片工程技术研究中心，是业内著名的“威廉希尔官方网站 与系统保护专家”。

主营产品:ESD、TVS、MOS管、DC-DC,LDO系列、霍尔传感器，高精度运放芯片，汽车音频功放芯片等。