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USB连接器电气特性和防护措施

来源:深圳市远爱电子科技有限公司 发布时间:2017/10/10 12:56:50 点击量:

如今大多数电子设备都有USB连接器,它们通过USB实现数据交换或对便携设备的电池充电。虽然USB这种通信协议已经相当普及,但当目标应用需要通过USB连接为设备供电时,必须注意一些安全防范措施。
  电气特性和防护措施
  通过USB连接的下游系统可以由多种类型的主机来供电。
  在连接个人计算机(PC)等标准USB源设备时,连接器上将包含Vbus电源端子和数据端子(D+和D-)。Vbus电压值由USB规范明 确定义:额定电压为5V,最高可达5.25V。事实上,较长的线缆会因串连电感产生振铃现象。这个最大振铃纹波电压取决于移动设备的输入电容和寄生电感。 售后非原配件往往具有较低的性能,电缆也会有较高的寄生参数,这些因素对连接的外设可能造成潜在危害。
  通常Vbus引脚连接至收发器的电源输入引脚(有时会通过最大额定电压为6V的低压降稳压器进行连接),在Vbus电源用于对锂离子电池充电时(大多数情况下最大额定电压为7V或10V)也可以连接至充电器的输入引脚。
  但用户也可以连接外设为内置锂离子电池充电,然后使用市场上出售的墙适配器。在这个案例中,仅有Vbus引脚和GND被连接,而D+和D-被短路。
  根据这种适配器的质量和复杂程度,其输出电压可能发生远远超过制造目前小型便携式产品所需敏感电子元件最大额定值的输出瞬态现象。
  对一些交流-直流电源的基准测试显示出不良的线路稳压性能,而在存在光耦反馈(开关充电器)损耗的情况下更糟糕,输出电压可能升高至20V。 通过在设备前面设计过压保护(OVP)器件,浪涌效应和主机不尽责现象可以被消除。
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