过温过流双重保护，金瑞推出PPTC自恢复保险丝系列产品

发布时间：2022-12-21 18:05:33来源：搜狐

前言

近两年，在 USB PD 快充和大功率私有快充技术的普及下，Type-C 充电接口的市场占有率呈现出几何级增长，并且成为了当下以及未来设备充电、数据传输的主要接口类型。根据资料显示，欧盟委员会已经开始立法程序，提议要求 Type-C 成为所有移动设备的标准充电端口，国家工信部也表示，将促进设备充电接口的统一。

Type-C接口介绍

Type-C 接口全称为 USB Type-C 接口，是一种全新的 USB 接口形式，Type-C 接口内部有4对 TX/RX 分线，2对 USBD+/D-，一对 SBU，2个 CC，另外还有4个 VBUS 和4个地线，满针脚为24针，上下各12针。

由于采用对称针脚设计，配备 Type-C 接口的设备在充电时无需区分正反面，永远插不错。因此自从2014年 USB-C 规范发布后，许多新款的 Android 移动设备、笔记本电脑、台式机甚至是游戏机等智能设备都开始使用这种连接端口，大幅提升用户的充电体验。

Type-C接口的优势与缺点

Type-C 接口作为一种全功能接口，不仅可以实现 PD 3.1 最高 240W 的电源传输功率，而且可以实现 USB4 最高 40Gbps 的数据传输带宽，还可以实现超高清视频、数字音频等多种数据类型传输，用一根 Type-C数据线即可替代多根线材。

但 Type-C 数据线在日常使用中也存在一些比较明显的缺点：Type-C 接口 Pin 脚的增多带来便利的同时，也带来风险，汗液或者是金属异物容易与 Pin 脚接触从而造成短路引发安全问题；使用 Type-C 数据线快充时，高功率带来的高温问题，不仅会影响产品本身，而且对内部电子元器件也有一定损伤。

针对上述问题，金瑞电子提供了一套方便、快捷、可靠的解决方案—— JKPPTC 系列自恢复保险丝产品，只要一个保险丝元件，串联于小 USB的电源线上，即可达成具备出色性价比的保护效果。

自恢复保险丝（PPTC）介绍

PPTC 全称为 Polymer Positive Temperature Coefficient，是高分子（聚合物）正温度系数热敏电阻。

JKPPTC 工作原理如上图所示，在正常温度下聚合物将导电物束缚在结晶状的结构中，形成一个低阻抗紧密排列的导电链，当大电流通过或外界环境温度升高时，会导致元件温度高于动作温度，聚合物融化膨胀使导电物形成无规律排列，元件阻抗迅速提高。

JKPPTC 具有电流与温度双重调控的特性，可以有效针对 TYPE-C 接口易短路，温度高的特性。因此可排除过电流状况，达到保护电路及组件的目的。

JKPPTC 产品如上图所示，只有当切断电源或故障修复后，JKPPTC才会自动恢复，不断电不会恢复，这一特性有效解决了温度降低而重复工作烧坏接口电路的潜在危险问题，同时又准确保护了接口电路及系统设备。

Type-C 防护应用

目前，针对 USB 3.0 的过电流保护，业界已出现了新的 PPTC 组件，可确保设计符合 USB 3.0 版规范要求。例如，尽管 USB 3.0 降低了在电源端的电压要求，但新一代 PPTC 组件仍可确保 PPTC 的压降在电流全载时不超过 0.1V，除可确保与 USB 2.0 装置的兼容性以外，也为主板上其它组件或线路保留了更大的设计余裕。

此外，新一代过电流保护组件皆能够在 50℃ 以上高温时保持电流全载且不动作，避免 PPTC 组件因为温度的关系 (thermal derating) 而误动作，尤其是在桌上型计算机的后端USB端口。在上述应用场景中使用 JKPPTC 方案，不仅可以实现过温过流双重保护，而且可以有效节省成本。

PPTC与半导体开关对比

在 USB 3.0 的规范中，明确要求使用限电流组件作为电源端之保护，而 PPTC 组件及低电压半导体开关常被用来做此限电流的解决方式。大部分的时候，基于多种考量，工程师比较偏好使用PPTC 组件来防止电路受到损害。因为可支配的电流量在 USB 3.0 中提高了，限电流的组件需要通过更多电流，但却同时要保持一定的压降。