一文看懂大功率（PD3.1 240W)线缆的过温保护解决方案

自USB PD3.1标准发布以来，USB PD快充的功率上限已达240W，这意味着电源端、线缆端、设备端都面临着一次全面的升级。而对于线缆端来说，更是面临着超高安全性能要求的考验。

| 充电线缆的安全问题

PD3.1标准下的充电线采用USB-C接口，它的引脚间距为0.5毫米，比USB-A中的2.5毫米紧凑了不少，这也意味着它更容易受到粉尘、液体等污染物的影响。当粉尘、汗渍等污染物进入连接器的狭小空间，就可能在充电接口处的VBUS和GND形成微短路。

图1：充电接口发热烧黑

另外，多次插拔也可能造成USB-C接口自身的机械故障。故障可能导致接口过热，损坏正在充电的设备，甚至引起火灾。

图2：充电设备过温起火

| 利用eMarker HUSB332C实现USB-C线缆过温保护解决方案

慧能泰新推出的USB eMarker HUSB332C，符合PD3.1标准，支持高达240W的充电功率，同时集成了采用慧能泰专利技术的过温保护功能OTP，保证卓越性能，可有效保护USB-C线缆。HUSB332C自带温度检测，预先设定了保护温度值。当USB-C接口过热，温度传到HUSB332C时，它将检测到此温度变化，一旦温度超过保护温度值，它将向USB PD供电端发送复位信号切断Vbus电源以达到保护功能。待温度下降到保护温度值以下，供电恢复，如此循环。

图3：HUSB332C过温实验波形图

图4：“一线双芯”的参考设计图

基于HUSB332C的“一线双芯”的设计方案可满足线缆的过温保护要求，支持240W快充需求。【注释：“一线双芯”即在USB-C线缆两端的USB-C接口分别嵌入一颗eMarker。】

| ”一线双芯“的市场情况分析

图5：“一线双芯”实物图

随着PD3.1、USB4Gen3、雷电4等标准的推出，如上图所示，支持大功率电流传输、超高速数据传输、视频信号传输的“一线双芯”线缆在市场中频繁出现。其中，三星全新Galaxy S22系列45W旅行充电器中的原装配线就采用了”一线双芯“方案。其线缆两端的USB-C接口上分别搭载了一颗慧能泰旗下eMarker产品HUSB332A。

HUSB332A的高性能以及高可靠性经过了众多知名品牌与市场的验证，而全新上市的HUSB332C加强了过温保护功能并已支持最新的PD3.1标准。

| 常见的4种线缆过温保护方案对比

图6：线缆过温保护方案对比图

对比市面上常见的4种线缆过温保护方案，可以发现，采用eMarker的过温保护方案具有小体积、高性价比的绝对优势。USB-IF协会规定，线缆要满足3A及以上的充电需求时，必须要搭载eMarker。所以当eMarker集成过温保护（OTP）功能时，无需再额外设计过温保护电路即可保护线缆。这大大减少了外围器件数量，同时降低成本。

HUSB332C产品特性

图7：HUSB332C DFN2X2-6L封装效果图&实物图

符合USB Type-C 2.1和 USB PD3.1标准

- 支持SOP'通信

- 集成收发器（BMC PHY）

- 同时支持结构化VDM 1.0和2.0版本
PD3.1 EPR功能，支持240W USB线缆
高集成度
集成过温保护
DFN2X2-6L、WLCSP-6B封装
支持4次编程
加密功能
待机0.6mA超低功耗
芯片CC/VCONN1/VCONN2耐压35V
工作温度2.7V~5.75V

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