1 應用簡報

USB 2.0 和 USB 3.1 電源端口傳統上受限流電源開關的保護。此類器件還可包含短路和反向電流/電壓保護。德州儀器 (TI) 擁有各種可提供這種保護的固定和可調電流限制電源開關，例如 TPS25221。

圖 1 作為 USB 電源開關的典型應用

最近出臺了 IEC62368-3 通過通信電纜和端口進行直流電傳輸的安全標準。該標準規定，在具有固定單輸出電壓的 PSE 中的單一故障條件下，PSE 的輸出不得超過標稱額定輸出電壓的 130%。

在實踐中，這意味著如果上游穩壓器發生故障并向 USB 電源開關施加更高的電壓，輸出不得超過 6.5V。大多數傳統 USB 電源開關的額定電壓為 5V，絕對最大額定電壓范圍為 6V。如果上游故障對 USB 開關施加 12V 電壓，則可能會發生故障，且無法保證將 12V 電壓應用于輸出端口時不會發生短路。

為了滿足 IEC62368-3 要求，需要使用不同類型的電源開關器件。TPS259472 是一款 28mΩ 電子保險絲，具有可調節電流限制，可設定在 0.5A 至 6A 范圍內。該器件采用微型 2mm x 2mm QFN 封裝，額定工作電壓范圍為 2.7V 至 23V。此外，該器件還具有引腳可選 5.7V 輸出過壓鉗位選項。在這種情況下，如果單個故障條件向電源開關施加高達 23V 的電壓，則輸出鉗位會確保 PSE 的輸出繼續滿足 IEC62368-3 要求，如圖 1-2 所示。

圖 2 輸出過壓鉗位響應

圖 1-3 顯示了簡化應用電路。TPS563202 降壓轉換器會生成一個 5V 電源軌，由 TPS259472 傳送至 USB 端口。如果直流/直流轉換器電路發生故障，允許將 12V 電壓施加到 TPS259472 的輸入端，電阻器會將過壓鉗位 (OVC) 設置為 5.7V，確保輸出電壓不會超過其標稱值的 130%，以符合 IEC62368-3 標準。

圖 3 滿足 IEC62368-3 且具有 OVC 的簡化版 USB 2.0 和 3.1 電路

TPS25947x CB 測試證書 IEC62368-1 可在 TPS259472 產品頁面的技術文檔部分中找到。

IEC62368-3 是一種系統級認證標準，無法在器件級獲得。但是，TPS259472 已成功通過測試，符合 IEC62368-3 的要求。完整的 IEC62368-3 測試報告只能根據保密協議共享。請使用 TI E2E? 設計支持論壇請求獲取此測試報告。

附加資源

• 有關如何選擇合適的電子保險絲的詳細信息，請閱讀技術文章電子保險絲：鉗位、截止、自動重試，天哪！
• 下載應用手冊電子保險絲：安全認證及其重要性
• 下載應用簡報在 USB Type-C 系統中使用 TPS25947 和 LM73100 實現快速角色交換和線性 ORing