技术文章：如何防止USB C型电缆冒烟

多年来，各种各样的USB电缆和连接器被用来给智能手机、平板电脑和笔记本电脑等移动设备充电，并从中传输数据。今天的消费者希望电缆能够在适当的功率级别下为各种设备充电，并支持更高的数据传输速度。这使得许多制造商采用了2014年8月发布的USB C型标准。

高达100W的功率水平和较小的引脚间距使得USB C型器件和用于充电的电缆的存在非常高的过热风险。环境因素也会导致设备过热。灰尘、污垢、棉绒、水和其它液体只是导致故障的环境条件的几个例子。诸如针脚弯曲或电缆磨损等机械故障也可能导致过电流事件。其它机械故障可能导致器件磨损；随着时间的推移，这些磨损器件也可能成为热源，最终导致故障甚至火灾。

USB C型同步交换使用配置通道上的配置过程，通常称为CC引脚。 配置过程用于确认多个项目，包括电缆的连接或分离，插头方向以及通过电缆传送的电力协议。

直到最近，防止过热损坏的方法还不太理想。然而，Littelfuse开发了一系列新的数字温度指示器，PolySwitch setP（图1），设计用于放置在插头内的CC线路上。setP设备感测热量，从而使其阻值上升，从而增加CC线上的电压。CC线电压升高导致系统假设没有连接，因此系统关闭VBUS电源。观看这段视频，了解setP是如何工作的。

PolySwith setP数字温度指示器

将setP器件对准印刷电路板（PCB），使其尽可能靠近连接器焊接引脚，这将提供最佳的保护性能。 根据IPC-221A第6.3.7节中的电气爬电和电气间隙规范，setP器件与没有屏蔽涂层的元件之间的距离应不小于0.25 mm，对于带有屏蔽涂层的元件，应不小于0.13 mm。 Littelfuse建议将setP器件放置在离连接器引脚不超过3 mm的位置。为确定PCB上不同setP放置位置的温度变化情况而进行的测试表明，每远离连接器1 mm，温度便降低～5℃。

位置对温度的影响（图2）

例如，当位置A（图2）的温度达到100℃时，位置B的温度将为85℃。故障情况下的热响应将根据所选材料和与总体设计相关的其他因素而变化。测试可以帮助确定每种设计的setP器件的最佳位置。

要了解有关如何增强USB-C连接器和电缆安全性的更多信息，请下载Littelfuse提供的“用于USB C型电缆的setP™数字温度指示器设计和安装指南”的免费副本。