VBUS 过压保护与滤波电路设计

【原创声明】本文由云芯技术团队原创，聚焦可靠性设计。

一、VBUS 面临的威胁
- 插拔浪涌：热插拔瞬间电容充电，VBUS 可冲到 24V+（设计 20V 口）。
- 错误档位：协商失败误上 20V 给只支持 5V 的设备。
- ESD/EFT：人体放电、快充脉冲群。

二、OVP 方案
1. 理想二极管 + 分压采样：用运放比较 VBUS 与阈值（如 6.0V for 5V 口），超限切断背靠背 MOS。
2. 专用 OVP 芯片：集成 28V 耐压、固定阈值、自动恢复，简化设计。
3. TVS：VBUS 到地放 24V~30V 钳位二极管，吸收瞬态。

三、滤波
- 输入 π 型滤波（C-L-C）抑制共模与差模噪声，尤其多口同频 Buck 时。
- 输出加 47μF~220μF 低 ESR 电解 + 100nF 陶瓷，降低负载瞬态跌落。

四、布局要点
- TVS 尽量靠近 Type-C 座，走线短而粗。
- OVP MOS 散热焊盘铺铜，过流时温升可控。
- 地分割：VBUS 功率地与信号地单点连接，避免噪声串入 CC。

五、验证
- 注入 1kV ESD 看是否复位。
- 强制误档（手动给 20V 到 5V 口）确认 OVP 在 1ms 内切断。