Protetor de USB (TEL052)

Escrito por Newton C Braga

Sobretensões e sobrecorrentes na USB podem causar danos irreversíveis aos equipamentos. Veja neste artigo como implementar, de forma simples, um circuito protetor usando o controlador NCP361 da On Semiconductor (http://onsemi.com) e pouquíssimos componentes externos. O artigo é baseado no próprio datasheet do componente que pode ser baixado no site da empresa.

O circuito apresentado desliga o sistema do seu pino de saída no caso de uma operação incorreta do VBUS. O sistema tem uma proteção até +20 V.

A base do projeto é o NCP361 que possui um FET PMOS interno de modo que nenhum semicondutor de potência externo é necessário para se implementar a função. A desconexão é instantânea ocorrendo quando o limiar de sobretensão de 5,675 V for detectado. Neste momento o MPOS integrado desliga de modo a evitar problemas com o circuito protegido.

Dentre as aplicações sugeridas para este circuito temos os dispositivos USB, telefones móveis, periféricos, aplicações digitais pessoais, MP3 players, set top boxes.

Na figura 1 temos os dois tipos de invólucros em que o NCP361 é fornecido.

 


 

O circuito proposto para a pinagem do invólucro UDFN é mostrado na figura 2.

 


 

Analisando o diagrama de blocos do dispositivo usado é fácil entender seu princípio de funcionamento. Esse diagrama é mostrado na figura 3.

Conforme podemos ver, quando a tensão da linha alcança o valor de referência, o circuito de controle entra em ação cortando o transistor de potência de modo a isolar o pino da USB do equipamento que está sendo protegido.

 


 

Observe que existe um pino de habilitação que permite colocar o circuito no modo shut-down, sem, entretanto afetar sua capacidade de proteção. Outra função que podemos ver é a de acionar um aviso externo (flag), no caso de falha detectada, mas neste caso será necessário usar um resistor de pull-up externo.