在 USBIN 引脚或墙充输入端使用陶瓷电容旁路时必须格外小心。热插拔 USB 或墙充时,电缆电感与陶瓷电容自身的高 Q 谐振特性可能产生高压瞬态。当通过 USB 总线或墙充供电时,电缆电感与陶瓷电容的自谐振高 Q 特性会引起大幅振铃,其峰值可能超过芯片最大耐压而损坏 LTC3550。大多数墙充和 USB 线缆较长,更容易出现该问题。
为抑制 USB 与墙充输入的振铃,可在陶瓷电容前串入 1 Ω 电阻,以降低网络有效 Q 值,显著减小振铃幅度。也可改用钽电容、OS-CON 或电解电容,它们较高的等效串联电阻(ESR)同样能降低 Q 值,从而减小电压振铃。
下图的示波器照片展示了热插拔时过压瞬态的严重程度。测试中均使用 3 英尺长线缆热插 5 V 电源:

上迹:仅使用 4.7 µF 陶瓷 X5R 电容(未加推荐 1 Ω 串联电阻),插入瞬间出现剧烈振铃,尖峰高达 10 V。
下迹:在 4.7 µF 陶瓷电容前串入 1 Ω 电阻,波形干净,无过冲。
即使加了 1 Ω 电阻,若设计不当或 PCB 布局差,过压问题仍可能更严重。系统设计者常试图在输入线串入额外电感以降低应用反馈噪声,实则适得其反:电缆电感本就是振铃主因,再串磁珠或电感只会增大总电感,使瞬态更剧烈。因此,禁止在 USB 或墙充输入端再串任何电感或磁珠。
如需更强保护,可再加 6 V 的 Transorb 或齐纳管。推荐器件:STMicroelectronics 的 SM2T 系列或 ROHM 的 EDZ 系列。
务必用示波器实测 USBIN 与 DCIN 引脚在热插拔时的电压波形,确认过压瞬态已被充分抑制。
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