【新品推荐】湖南静芯推出48V 1700W超大功率单路双向SOD323封装静电防护器件

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概述

湖南静芯推出1路双向用于48V通信线路ESD防护器件，可用于USB Type-C的PD快充领域和24V汽车供电领域，防止因操作不当导致电压过载而损坏后续电路的事件发生。1.PD快充

USB-PD 是由 USB-IF 组织制定的一种快速充电规范，是目前主流的快充协议之一。 USB-PD 快充 3.1协议是以 Type-C接口输出的。Type-c 接口默认最大支持 100W(20V/5A)，但是在实现了USB-PD 3.1 协议以后,在 EPR 模式下能够使输出功率最大支持到240W (48V/5A)。所以现在许多 Type-C 接口的设备都会支持 USB PD 协议。

USB Type-C 的普及一定程度上归因于其紧凑、可反转的连接器。而缺点是Type-C 引脚间距减小，导致短路概率增大。USB Type-C 连接器的引脚间距仅是 Type A 连接器的四分之一。当引脚间距减小后，在高电流/电压条件下，扭转电缆或拔下连接器时会导致灾难性短路概率增大，连接器内的碎屑堆积也可能造成不良后果。

USB PD标准Type-C的短路风险特别高，因为器件直接连接 CC 引脚并且设计最高运行电压为 5 V，如果连接器的相邻引脚 VBUS 和 CC 或 SBU 之间发生短路，下游电路可能会受到 20 V 浪涌电压的损坏。

PD 控制器负责协调充电器和被充电装置之间的最大电流和电压电平，因此保护好这些器件非常重要。Type-C 的普及促成了大量第三方电缆和电源适配器。其中多数无法适应 USB Type-C 和 USB PD标准支持的高电流，需要使用48V ESD 二极管，确保充电的顺利进行。

2.24V汽车供电系统

24V 电池通常在负载下提供24V直流电压，常用于大型房车、商用车、离网家庭和可再生能源系统。当汽车电池电量几乎耗尽，车辆面临无法正常启动时，可能会出现借电启动情况。采取不恰当的借电启动方式还可能引发一系列安全隐患，尤其是当操作不当导致电池之间错误连接时。

正确的借电启动步骤是要求操作者将一辆电量充足的车辆通过专用的跳线电缆以并联的方式连接到电量耗尽的车辆电池上。这种并联连接方式能够安全地传递电流，帮助故障车电池充电并启动发动机，而不会对车辆的电气系统造成损害。然而，如果操作者不了解这一基本原理，误将两车电池以串联方式连接，车辆的整体电压将不正常地加倍。例如，在大多数车使用24V电池系统的情况下，错误串联将产生48V的电压，远超车辆设计所能承受的范围。这不仅可能损坏车辆的电气部件，如保险丝、继电器、ECU（发动机控制单元）等，还可能引发火灾等严重后果。

在24V电池的情况下,需要使用48V ESD 二极管,以确保在这种串联借电启动的情况下,有效防止过高的电压直接作用于车辆电气系统，保护车辆免受损害。

ESD保护要求

现实中，许多汽车供电系统和USB充电线内都具有内置的ESD保护单元，但考虑到芯片整体尺寸大小，ESD保护单元的最高能抵御约8kV的静电冲击。如上文所述，根据不同的应用场景，系统实际遭遇的ESD冲击可能高于20kV，远远高于内部ESD保护单元的承受能力，所以为了弥补这一不足，提升系统整体的ESD防护能力，需要使用外部ESD保护二极管对其进行ESD防护。以下是选择ESD器件需要考虑的主要事项和参数：

1.工作电压（V_RWM）和极性

在车载环境中，ESD二极管的V_RWM需考虑电池电压（12V/24V）及潜在电压倍增（如借电错误串联至24V/48V）。为确保CAN芯片安全，12V系统需用24V ESD二极管，24V系统则需36V ESD二极管。且为防止线路故障或误接，应选用双向ESD二

2.IEC 61000-4-2等级

IEC 61000-4-2标准定义了模拟现实ESD冲击的波形，因某些环境因素会使ESD冲击更加剧烈，建议至少最小接触等为15kV的ESD二极管

3.ISO 10605 等级

ISO 10605等级标准定义了一种模拟汽车环境中实现ESD冲击的波形，电阻和电容的组合为330pF/330Ω，此标准比IEC 61000-4-2的冲击更大，要在严酷的车载环境中承受ESD冲击，建议ESD二极管的最小接触等级为15kV。

4.钳位电压

钳位电压V_C的要求因使用的汽车供电系统和USB充电线而异，需要注意的是钳位电压应低于汽车供电系统内CAN芯片的CANH与CANL引脚的绝对最大等级。

参数展示

湖南静芯（http://www.elecsuper.com/）推出48V单通道双向器件SENC3D48V1B,可应用于PD快充和24V车载供电系统的接口保护领域。该器件功率高达1700W，在SOD-323封装内集成ESD器件，拥有较强的防静电浪涌能力，符合IEC 61000-4-2 (ESD) 规范，在 ±30kV（空气）和 ±30kV（接触）下提供瞬变保护，且浪涌能力可达到130V。SENC3D48V1B的相关参数如下所示：

Parameter	Symbol	Conditions	Min.	Typ.	Max.	Units
Reverse Stand-off Voltage	V_RWM				48	V
Reverse Breakdown Voltage	V_BR	I_T=1mA	52			V
Reverse Leakage Current	I_R	V_RWM=48V			1.0	uA
Clamping Voltage	V_C	I_PP=1A; tp=8/20us		60	65	V
Clamping Voltage	V_C	I_PP=18A; tp=8/20us		87	95	V
Junction Capacitance	C_J	V_R=0V; f=1MHz		20	30	pF

表1 SENC3D48V1B电气参数表

Pin1-Pin2
#1	I_PP(A)	V_C(V)
	5.75	71.00
	10.35	79.00
	18.35	89.00
	19.15	89.00
	19.95	91.00
#2	10.35	79.00
	12.15	83.00
	18.95	89.00
	19.95	91.00
	20.60	91.00
#3	19.15	89.00
	19.95	91.00
	20.35	91.00