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 type c是一種usb接口，加上一些線纜的接線規(guī)范。它不描述任何特定的速度、能力或支持的數(shù)據(jù)協(xié)議，而是根據(jù)不同需求來選擇不同的type c線纜。

在日常生活中有很多種接口，我們常見的usb接口有Type-A，Micro-B, Type-B以及越來越流行的type c。Type-A常用于PC上；Micro-B常用在安卓手機(jī)和一些便攜的電子產(chǎn)品上；type b通常在usb設(shè)備上出現(xiàn)。以上這些接口都有一些不足，就是不支持正反插，第二就是接口太多很混亂，如果你帶不同的電子設(shè)備，就需要配備不同類型的連接線。而type c接口它不僅可以正反插，相比其他類型的接口它可以承載更高的數(shù)據(jù)傳輸速度和電力傳輸，而且沒有方向區(qū)別。

type c插頭大小約為8.3mm×2.5mm，和其他接口一樣支持usb標(biāo)準(zhǔn)的充電、數(shù)據(jù)傳輸、顯示輸出等功能。同時(shí)與它配套使用的usb數(shù)據(jù)線也更細(xì)，更輕便。

從左至右依次為：

type c、micro b、type b及type a

type c線纜采用的usb標(biāo)準(zhǔn)?？梢允莡sb 2.0、3.0、3.1 Gen1或者3.1 Gen2。根據(jù)它使用的usb速度等級(jí)，它將有不同的最大速度。這意味著即使type c是最新的連接器，可能它的速度與普通的usb2.0線纜一樣，只有480Mbps。當(dāng)然，它也可能支持usb 3.1。

type c可以傳輸更快的速度（最高10Gbps）和更強(qiáng)悍的電力(最高100W)。type c還可以支持不同協(xié)議，叫做“備用模式”，目前有四個(gè)，DisplayPort，ThunderBolt，HDMI和MHL。type c接口的線纜根據(jù)不同的應(yīng)用可以有不同的接法，可能支持也可能不支持這些協(xié)議，當(dāng)然這些協(xié)議不一定會(huì)使用type c。DisplayPort和HDMI都有自己的接口，但是ThunderBolt3將專門使用type c。

type c接口需要保護(hù)從性能上看，usb type c幾乎是“萬能”的。在數(shù)據(jù)傳輸方面，它支持usb3.1規(guī)范；同時(shí)它也是電子設(shè)備的功率傳輸接口，基于最新的USB-PD協(xié)議，經(jīng)由usb type c可傳輸最高100W的功率；此外，usb type c同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)和音/視頻信號(hào)的傳輸，堪稱多面手；最后，在物理結(jié)構(gòu)上usb type c支持無方向的正反插，身材也更纖細(xì)。

雖然usb type c很強(qiáng)大，但產(chǎn)品可靠性的問題也不容忽視，使用中由于熱插拔、短路、ESD、故障設(shè)備和用戶誤操作引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，需要有可靠的電路保護(hù)措施來化解。

usb type c連接器中的各引腳極為靠近，相鄰引腳的間距只有0.25mm，僅是Type A連接器相鄰引腳間距的四分之一， CC引腳與SBU引腳相鄰于總線電源VBUS 。根據(jù)USB PD協(xié)議，VBUS最高充電電壓可以到20V。連接器的機(jī)械扭轉(zhuǎn)和滑動(dòng)可能導(dǎo)致VBUS與CC和SBU 引腳短路。此外，存在的碎屑和水氣也可能導(dǎo)致VBUS 引腳與CC和SBU引腳短路。所以這些引腳也會(huì)承受和VBUS一樣的高壓。 如果不進(jìn)行過壓保護(hù)，下游電路也會(huì)受到最大20V 的高壓。所以除ESD保護(hù)之外，連接器還需要過電壓保護(hù)。通過在CC和SBU引腳上提供過壓保護(hù)可以使 CC和SBU引腳耐受和VBUS一樣的高壓，同時(shí)不會(huì)干擾正常工作。雖然TX/RX差分對(duì)組也和VBUS鄰近，因?yàn)樾盘?hào)采用電容耦合的方式進(jìn)行傳輸，DC源電壓不會(huì)傳遞到TX/RX端，一般不采用過壓保護(hù)，而是外接TVS管保護(hù)。

此外，D+/D-雖然不是直接和VBUS相鄰，但也有可能發(fā)生短路，只是概率相比于CC和SBU低些，所以D+/D-也需要過壓保護(hù)。以上引腳除了過壓保護(hù)，還需采用 IEC 61000-4-2 系統(tǒng)級(jí) ESD 保護(hù)。

就在近期，谷歌推出了針對(duì)所有四代Pixel智能手機(jī)的Android 10操作系統(tǒng)。XDA開發(fā)人員通過Android 10的源代碼意外發(fā)現(xiàn)該操作系統(tǒng)版本具備usb端口污染和過熱檢測(cè)的新功能。這兩項(xiàng)新功能既能保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕材鼙ＷCusb端口充電時(shí)的安全性，相當(dāng)?shù)貙?shí)用。

隨著usb type c商用進(jìn)程的加速，其強(qiáng)大的功能逐漸凸顯。在享受usb type c強(qiáng)大功能性的同時(shí)，市場(chǎng)對(duì)兼顧其可靠性和安全性的保護(hù)方案需求也逐漸增多。

1.過壓保護(hù)

將過壓保護(hù)芯片（OVP）串聯(lián)放置在管腳線路上。當(dāng)在這些線路上檢測(cè)到高于OVP閾值的電壓時(shí)，其內(nèi)部高壓功率開關(guān)管斷開，并且將系統(tǒng)的其余部分與連接器上存在的高壓狀態(tài)隔離。

CC和SBU通道過壓保護(hù)方案是類似的，但通道功能有差異，需要分別處理。

CC通道是type c的配置通道，它的作用有檢測(cè)正反插，檢測(cè)usb連接，識(shí)別可以提供多大的電壓和電流，usb設(shè)備與VBUS的連接建立與管理等。CC通道上的功率開關(guān)管是由電池供電的，在供電正常的情況下，串接在CC通道上的功率開關(guān)管導(dǎo)通，就像一根導(dǎo)線，不會(huì)影響CC通道的配置。但供電不足時(shí)，功率開關(guān)管是斷開的，CC通道檢測(cè)不到下游電路中的下拉電阻RD，usb設(shè)備與VBUS斷開連接，電池就不能充電，電力不足，功率開關(guān)也就不能導(dǎo)通，VBUS和usb設(shè)備連接的條件是源設(shè)備能檢測(cè)到5.1K 的下拉電阻RD，為了解決過壓保護(hù)開關(guān)管斷開時(shí)仍然能建立usb設(shè)備與VBUS的連接，并持續(xù)給電池充電，在功率開關(guān)管前面加一個(gè)下拉電阻RD。這個(gè)RD電阻在功率開關(guān)管斷開的時(shí)候有效，輸入串接RD到地；當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，RD無效，斷開輸入端到地的連接。

SBU通道為了兼容usb2.0的D+/D-通道，帶寬設(shè)計(jì)為800MHz以上，這就要求降低通道上的寄生電容。通道上的寄生電容主要來自靜電保護(hù)的ESD管和開關(guān)管。

設(shè)計(jì)的小電容ESD很好地降低了SBU通道上的寄生電容，是SBU通道帶寬做高的關(guān)鍵。同時(shí)還優(yōu)化了開關(guān)通道走線和PAD布局，進(jìn)一步減小寄生電容。

實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明SBU通道能很好地傳輸usb2.0數(shù)據(jù)，下圖是usb2.0眼圖測(cè)試結(jié)果。

2.浪涌保護(hù)

由于短路、熱插拔或設(shè)備故障都有可能引起浪涌。所以type c接口的每個(gè)引腳都需要有TVS保護(hù)，內(nèi)置或者外置。內(nèi)置的TVS可以省去外部的貼片TVS，節(jié)省了PCB板面積，降低了客戶選擇高壓TVS的難度。TVS管可以泄放浪涌能量，降低浪涌電壓，有效保護(hù)下游電路。

TVS的啟動(dòng)電壓必須大于OVP功率開關(guān)管的DC工作電壓，泄放浪涌的嵌位電壓小于開關(guān)管擊穿電壓；浪涌管的尺寸足夠大可以泄放能量而不發(fā)生熱燒毀。

浪涌保護(hù)的原理是接口發(fā)生浪涌，浪涌電壓大于浪涌管的啟動(dòng)電壓，TVS管開始泄放能量，接口端電壓被嵌住，泄放的能量越大，電流在通路上由于寄生電阻產(chǎn)生的壓降越大，嵌位電壓也被抬高，嵌位電壓不能大于OVP開關(guān)的擊穿電壓。發(fā)生浪涌時(shí)，接口端也會(huì)發(fā)生過壓，這時(shí)OVP開關(guān)管斷開，保護(hù)下游電路不受損壞，OVP開關(guān)管過壓斷開的速度越快，OVP開關(guān)管輸出的殘壓越低，越能保護(hù)下游電路。

目前針對(duì)type c接口推出了系列化的保護(hù)產(chǎn)品，包括VBUS，CC，SBU和D+/D-等，具體如下：

保護(hù)IC的應(yīng)用圖如下，其中CC端口的保護(hù)既可以選用AW35601，也可以選用AW35611。