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如何防止USB C型电缆冒烟
 

【作者: Todd Phillips】2019年10月29日 星期二

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多年来,各种各样的USB电缆和连接器被用来给智慧手机、平板电脑和笔记型电脑等移动设备充电,并从中传输资料。今天的消费者希??电缆能够在适当的功率级别下为各种设备充电,并支援更高的资料传输速度。这使得许多制造商采用了2014年8月发布的USB C型标准。


高达100W的功率水准和较小的引脚间距使得USB C型器件和用於充电的电缆的存在非常高的过热风险。环境因素也会导致设备过热。灰尘、污垢、棉绒、水和其它液体只是导致故障的环境条件的几个例子。诸如针脚弯曲或电缆磨损等机械故障也可能导致过电流事件。其它机械故障可能导致器件磨损;随着时间的推移,这些磨损器件也可能成为热源,最终导致故障甚至火灾。


USB C型同步交换使用配置通道上的配置过程,通常称为CC引脚。 配置过程用於确认多个专案,包括电缆的连接或分离,??头方向以及通过电缆传送的电力协议。


直到最近,防止过热损坏的方法还不太理想。然而,Littelfuse开发了一系列新的数位温度指示器,PolySwitch setP(图一),设计用於放置在??头内的CC线路上。setP设备感测热量,从而使其阻值上升,从而增加CC线上的电压。CC线电压升高导致系统假设没有连接,因此系统关闭VBUS电源。观看这段视频,了解setP是如何工作的。


图一 :  PolySwith setP数位温度指示器
图一 : PolySwith setP数位温度指示器

将setP器件对准印刷电路板(PCB),使其尽可能靠近连接器焊接引脚,这将提供最隹的保护性能。 根据IPC-221A第6.3.7节中的电气爬电和电气间隙规范,setP器件与没有遮罩涂层的元件之间的距离应不小於0.25 mm,对於带有遮罩涂层的元件,应不小於0.13 mm。 Littelfuse建议将setP器件放置在离连接器引脚不超过3 mm的位置。为确定PCB上不同setP放置位置的温度变化情况而进行的测试表明,每远离连接器1 mm,温度便降低~摄氏5度。


例如,当位置A(图二)的温度达到摄氏100度时,位置B的温度将为摄氏85度。故障情况下的热回应将根据所选材料和与总体设计相关的其他因素而变化。测试可以帮助确定每种设计的setP器件的最隹位置。


图二 : 位置对温度的影响
图二 : 位置对温度的影响

要了解有关如何增强USB-C连接器和电缆安全性的更多资讯,请下载Littelfuse提供的<用於USB C型电缆的setP数位温度指示器设计和安装指南>的免费??本。


(本文作者Todd Phillips为Littelfuse电子业务部全球战略行销经理)


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