数据线microUSB端口保护

vincent168 · 发表于 2014-8-17 00:59

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目前市场上的移动设备大多要求大屏幕、长时间工作和多种功能集成等特性，这势必需要更大容量的电池来支持。而电池容量的增大，必然会加长充电时间，如果需要充电时间不变、或者在短时间内能完成 90% 充电，就必须使用充电电流更大的手机充电器。

因此目前市场上主流的手机充电器已经由以往的 500mA~700mA 充电电流变成了 1A~2A 的充电电流。充电电流的变大，对于数据线的要求也相应有提高，不仅仅是数据线中电源线和接地线的线径变粗，同时对于小型的 microUSB 端口接触的可靠性也要求更高。如果 microUSB 端口接触不良、或者有异物掉入（类似汗液之类）等情况发生，那么在 2A 电流充电的过程中，microUSB 端口就会发热，进而烧黑、甚至烧毁。

针对数据线的 microUSB 端口存在的以上风险，TE 电路保护部提出了解决方案，使用可恢复保险丝（PPTC）安装在 microUSB 内部进行温度保护。只要 microUSB 端口的温度超过一定数值，可恢复保险丝就会动作，从而切断 2A 的充电电流，使端口的温度冷却下来而不至于损坏 microUSB 接口。同时TE电路保护部凭借着几十年在可恢复保险丝产品的经验，更可将该产品与 microUSB 端口的安装的设计和影响简化到最小化，从外观上基本不改变数据线 microUSB 端口的原有形状。

数据线 microUSB 端口不仅仅在手机上有着广泛应用，在其它移动设备上同样有着非常普遍的应用，TE 电路保护部则始终致力于提高用户使用的安全性，并会一直在这条探索的道路上走下去。

我们曾经提到，将贴片式 PPTC 器件集成到充电线缆输入端子中虽然有效解决了手机充电端口过热事件，但是仍然有一些待解决的问题。例如，将贴片式 PPTC 放在 PCB 板上需要使用回流焊工艺，而端子和线缆与 PCB 的连接却必须使用手工焊接工艺。两种工艺使得一个小小的线缆接头制作颇为复杂。另一方面，手工焊接时烙铁的温度有可能对已经在 PCB 板上的 PPTC 器件造成损伤。而要保证每一个操作工人都按照符合要求的焊接温度、焊接时间进行操作，难度非常大。

为此，TE 电路保护事业部推出了一种新的保护产品：埋入式智能保护 PCB 器件，它是一种将 PPTC 技术嵌入到 PCB 板内的保护产品。这样对于设计者来说，到手的产品就已经是一个集成了保护功能的 PCB 板了。接下来要做的只是需要将连接器和线缆焊接到这个保护板上而已。由此可以省去额外的回流焊工艺成本，也简化了制造工艺。下图为埋入式智能保护 PCB 器件示意图。

与之前传统分立元件的保护方式相比，埋入式保护技术还具有许多其他优点，包括：
1.手工焊接和注塑对 PPTC 性能的热影响与分立保护方式相比要小很多；
2.由于埋入 PCB 板内，PPTC 的稳定性和可靠性大幅度提高；
3.由于在 PCB 板内，消除了板面空间的限制。理论上，PPTC 可在 PCB 尺寸的限制内，做得尽量大，由此可增大工作电流。

利用这种埋入式保护技术，只需查证充电线端子的 PCB 板内是否有 PPTC，厂家就能方便地判定用户是否使用了标配充电器，避免了出厂后的免责纠纷。

SPCB 350LR.pdf (51.32 KB, 下载次数: 19)

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