ДКО «Электронщик»: обеспечиваем комплексную защиту USB-портов с TPD3S714QDBQRQ1

Интерфейс USB является одним из самых популярных интерфейсов в мире. Причинами его популярности являются простота, удобство использования и надежность. Однако все это возможно только при использовании цепей защиты: от статики, от перенапряжений и перегрузки по току. Новые микросхемы TPD3S714QDBQRQ1 от Texas Instruments объединяет все перечисленные механизмы защиты в одном корпусе.

TPD3S714QDBQRQ1 — защитная микросхема в миниатюрном 16-выводном корпусе SSOP-16. Она интегрирует в себе: силовой ключ, ESD-цепи и ограничительные диоды.

Встроенный силовой ключ имеет нагрузочную способностью не менее 550 мА, что отвечает требованиям USB 2.0. Если на внешнем разъеме происходит короткое замыкание, ключ автоматически отключает цепь питания и формирует аварийный сигнал на выводе FAULT для внешнего контроллера.

Уровень защиты от статики соответствует наиболее высокому рейтингу в соответствии с МЭК61000-4-2: ±8 кВ при контактном разряде и ±15 кВ при воздушном разряде.

Микросхема имеет типовое напряжение питания 5 В, но способна выдерживать медленные импульсы перенапряжений и короткие замыкания на шину питания с амплитудой до 18 В (например, бортовую сеть автомобиля 12 В).

TPD3S714QDBQRQ1 защищает USB-интерфейс, при этом она никак не влияет на скорость его работы. Микросхема имеет широкий динамический диапазон 1 ГГц, которого хватает для обеспечения максимальной скорости передачи USB 2.0 480 Мбит/с.

В микросхеме TPD3S714QDBQRQ1 реализованы функции разрешения работы ENABLE и выход FAULT, который сигнализирует о наличии аварийных ситуаций.

Еще одним достоинством TPD3S714QDBQRQ1 является простота включения. Она требует всего нескольких пассивных компонентов (Рисунок).

Рисунок — схема включения TPD3S714QDBQRQ1

Основные характеристики TPD3S714QDBQRQ1:

• Частотный диапазон: до 1 ГЦ;
• Внутреннее сопротивление силового ключа: 63 мОм;
• Минимальный выходной ток отсечки ток: 550 мА;
• Защита от перенапряжений до 18 В;
• Максимальный рейтинг защиты от статики (выводы BUS_CON, VD+, VD—) по МЭК61000-4-2: ±8 кВ контактный разряд ±15 кВ воздушный разряд;
• Дополнительные функции: ENABLE, FAULT (сигнализация об авариях);
• Диапазон рабочих температур: −40...125°C;
• Корпусное исполнение: SSOP-16.

Источник: ДКО «Электронщик»