| 從性能上看，USB Type-C幾乎是“萬能”的。在數(shù)據(jù)傳輸方面，它支持USB3.1規(guī)范；同時它也是電子設備的功率傳輸接口，基于最新的USB-PD協(xié)議，經(jīng)由USB Type-C可傳輸最高100W的功率；此外，USB Type-C同時支持數(shù)據(jù)和音/視頻信號的傳輸，堪稱多面手；最后，在物理結構上USB Type-C支持無方向的正反插，身材也更纖細。
雖然USB Type-C很強大，但產(chǎn)品可靠性的問題也不容忽視，使用中由于熱插拔、短路、ESD、故障設備和用戶誤操作引發(fā)的風險，需要有可靠的電路保護措施來化解。此外，D+/D-雖然不是直接和VBUS相鄰，但也有可能發(fā)生短路，只是概率相比于CC和SBU低些，所以D+/D-也需要過壓保護。以上引腳除了過壓保護，還需采用 IEC 61000-4-2 系統(tǒng)級 ESD 保護。
就在近期，谷歌推出了針對所有四代Pixel智能手機的Android 10操作系統(tǒng)。XDA開發(fā)人員通過Android 10的源代碼意外發(fā)現(xiàn)該操作系統(tǒng)版本具備USB端口污染和過熱檢測的新功能。這兩項新功能既能保護數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕材鼙ＷCUSB端口充電時的安全性，相當?shù)貙嵱谩?/font>
隨著USB Type-C商用進程的加速，其強大的功能逐漸凸顯。在享受USB Type-C強大功能性的同時，市場對兼顧其可靠性和安全性的保護方案需求也逐漸增多。艾為也推出了自己的Type-C接口保護方案。將過壓保護芯片（OVP）串聯(lián)放置在管腳線路上。當在這些線路上檢測到高于 OVP 閾值的電壓時，其內部高壓功率開關管斷開，并且將系統(tǒng)的其余部分與連接器上存在的高壓狀態(tài)隔離。
CC和SBU通道過壓保護方案是類似的，但通道功能有差異，需要分別處理。
SBU通道為了兼容USB2.0的D+/D-通道，帶寬設計為800MHz以上，這就要求降低通道上的寄生電容。通道上的寄生電容主要來自靜電保護的ESD管和開關管。艾為設計的小電容ESD很好地降低了SBU通道上的寄生電容，是SBU通道帶寬做高的關鍵。同時還優(yōu)化了開關通道走線和PAD布局，進一步減小寄生電容。
由于短路、熱插拔或設備故障都有可能引起浪涌。所以Type-C接口的每個引腳都需要有TVS保護，內置或者外置。內置的TVS可以省去外部的貼片TVS，節(jié)省了PCB板面積，降低了客戶選擇高壓TVS的難度。TVS管可以泄放浪涌能量，降低浪涌電壓，有效保護下游電路。
TVS的啟動電壓必須大于OVP功率開關管的DC工作電壓，泄放浪涌的嵌位電壓小于開關管擊穿電壓；浪涌管的尺寸足夠大可以泄放能量而不發(fā)生熱燒毀。
浪涌保護的原理是接口發(fā)生浪涌，浪涌電壓大于浪涌管的啟動電壓，TVS管開始泄放能量，接口端電壓被嵌住，泄放的能量越大，電流在通路上由于寄生電阻產(chǎn)生的壓降越大，嵌位電壓也被抬高，嵌位電壓不能大于OVP開關的擊穿電壓。發(fā)生浪涌時，接口端也會發(fā)生過壓，這時OVP開關管斷開，保護下游電路不受損壞，OVP開關管過壓斷開的速度越快，OVP開關管輸出的殘壓越低，越能保護下游電路。 |
