浅谈如何保护电源和充电器件安全

　　如今大多数电子设备都有USB连接器，它们通过USB实现数据交换和/或对便携设备的电池充电通信协议（communications protocol）是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。在计算机通信中，通信协议用于实现计算机与网络连接之间的标准，网络如果没有统一的通信协议，电脑之间的信息传递就无法识别。 通信协议是指通信各方事前约定的通信规则，可以简单地理解为各计算机之间进行相互会话所使用的共同语言。两台计算机在进行通信时，必须使用的通信协议 。

　　电气特性和防护措施

　　在连接个人计算机（PC）等标准USB源设备时，连接器上将包含Vbus电源端子和数据端子（D+和D-）。PC是Peace Colors的简称，Peace Colors 中文翻译（和平颜色）日文翻译（平和の色） 。日本新生代服装自创性作品，此作品系列集合时尚元素及超前的创作理念，突出青年人追求时尚、潮流、文化、和平的主题，超强、超新的设计团体，精细的制作工艺，让Peace Colors在日本及东南亚区域深受时尚男女追捧，业界资深人士称赞Peace Colors是服装业新血液，是新生代革命性服装作品。一种设计用于个人使用的计算机。个人计算机不需要共享其他计算机的处理、磁盘和打印机等资源。

　　在计算机的发展史上，曾经有一段时间，计算机依体积和质量大小而被划分为：超级计算机（巨型机）、大型计算机、中型计算机、小型计算机、微型计算机。计算机在被发明后的20年内，一般以巨型机为主，一般来说，程序员负责编程，而有专门的录入人员负责录入与输出。因此，微型计算机的普及与广泛应用，应归功于Apple电脑的发明（苹果股份有限公司的创始人史蒂夫·乔布斯成立公司后的产品），以及IBM公司出品的PC机，因此，PC机与Apple机的区别在于：一个是使用DOS操作系统，另一个则是使用的苹果机专有的操作系统。

　　通常Vbus引脚连接至收发器的电源输入引脚（有时会通过额定电压为6V的低压降稳压器进行连接），在Vbus电源用于对锂离子电池充电时（大多数情况下额定电压为7V或10V）也可以连接至充电器的输入引脚。

　　但用户也可以连接外设为内置锂离子电池充电（如图1的墙适配器部分），然后使用市场上出售的墙适配器。在这个中，仅有Vbus引脚和GND被连接，而D+和D-被短路。

　　图1：通过外设为内置电池充电。

　　根据这种适配器的质量和复杂程度，其输出电压可能发生远远超过制造目前小型便携式产品所需敏感电子元件额定值的输出瞬态现象。

　　对一些交流-直流电源的基准测试显示出不良的线路稳压性能，而在存在光耦反馈（开关充电器）损耗的情况下更糟糕，输出电压可能升高至20V。

　　如何设计

　　USB电流能力在正常模式下是100mA（未配置模式），而在配置模式下可达500mA。为了节省功率，在没有数据流量时USB将进入暂停模式。当器件处在暂停模式，而且又是总线供电的话，器件将不能从总线抽取超过500μA的电流。一个主机能够发出恢复指令或远程唤醒指令来激活另一个待机状态的主机。

　　当处在暂停模式时，与Vbus线路串连的OVP器件将呈现的电流消耗，并由收发器启动序列唤醒过程（图2）。

　　图2：USB器件暂停模式下的电流消耗。

　　OVP内核（图2）采用的是PMOS驱动器，因此电流消耗极低。为了通过PMOS旁路元件消除任何类型的寄生耦合电压，必须在尽可能靠近OVP器件的地方安排一些小型输入和输出电容（图3）。

　　图3：利用输出电容来消除瞬态过冲。

　　在图3的2中，输出电容已被移除。这样，当OVP器件输入端出现快速输入瞬态现象时，旁路元件将保持开路。这时可以在输出端观察到过冲，这个过冲可能会损坏连接至OVP输出端的电子元器件。为了解决这个问题，必须在输出引脚上连接一个输出电容，并尽量靠近OVP器件摆放。

　　由于源极和漏极之间存在PMOS寄生电容，在输入脉冲期间正电压电平将被传递，从而在PMOS驱动器唤醒期间维持一个比门电位更低的电压（电容填充）。1个1μF的陶瓷电容足以解决这个问题。见图3中的1。