Type-C 憑借物理接口標準化和多協議復用實現了通信接口大一統，而 PD 協議則從5V逐步演進到28V高壓，使 Type-C 成為“全能接口”。

28V PD不僅突破了 100W 功率瓶頸，更重新定義了設備供電方式，推動“單線纜解決方案”成為主流，為消費電子、專業設備和工業領域帶來革命性變革，同時促進環保和產業升級。Type-C+28V PD已成為連接未來智能設備的基礎設施，實現了 "一個接口連接世界" 的愿景。

28V PD端口后級芯片(受電端)內部器件需由原30V耐壓提升至40V，以承受 28V+20% 過壓保護值 (33.6V)。同時后端的浪涌保護TVS鉗位電壓需要<40V保護芯片免受浪涌沖擊。艾為的“平坦鉗位”技術像一道穩固的水晶墻，能夠實現精準、可靠的防護。

圖1 Type C口浪涌事件和TVS浪涌保護泄放動作

28V PD 端口場景觸發浪涌的級別和能量詳解

浪涌測試標準與波形參數

28V PD 端口浪涌測試遵循 IEC 61000-4-5標準，采用1.2/50μs (電壓波)+8/20μs (電流波) 組合波形，是USB-IF認證必測項目。

1.標準波形參數

電壓波 (1.2/50μs)：前沿時間1.2μs，半峰值時間50μs

電流波 (8/20μs)：前沿時間8μs，半峰值時間20μs

測試源內阻：2Ω（開路電壓與短路電流比值）

圖2 浪涌波形參數定義

浪涌級別與電壓 / 電流參數

28V PD 端口浪涌測試級別與參數表：

表128V PD 端口浪涌測試級別與參數表

（注：實際測試中，28V PD 產品通常要求達到3級或4級標準，部分高端設備需滿足特殊級要求）

浪涌能量計算與數值

1. 能量計算方法

浪涌能量 (E) 計算公式：E = ∫i2·R·dt ≈ (Ipp)2·R·T

其中：

Ipp：浪涌峰值電流

R：測試源內阻 (2Ω)

T：電流持續時間 (20μs)

2. 各等級浪涌能量值

表2各等級浪涌能量值

（注：28V PD 端口因工作電壓較高，實際浪涌能量需求比普通 USB 端口高約 30%~50%）

現有方案技術痛點

傳統分立TVS器件方案36V 鉗位電壓與 40V 芯片耐壓匹配風險分析

理想鉗位電壓與實際分立器件TVS鉗位效果在鉗位電壓曲線上存在一些差異，下圖是理想鉗位電壓在遭遇瞬態浪涌時的效果：

圖3 理想浪涌保護電壓波形

28V PD電源正常工作電壓一般會有20%的電壓波動，也就是最高工作電壓33V是必須保障的，讓我們假設一下如果繼續使用33V VRWM 分立器件會發生的情況：

表333V VRWM 分立器件表現

傳統分立器件TVS 導通后，動態電阻 Rd 隨溫度上升而增大 (正溫度系數)，電阻增大導致功耗 P=I2×Rd 進一步增加，形成正反饋。當浪涌能量持續輸入，散熱速度 < 產熱速度，結溫呈指數上升，整個過程熱-電反饋失控，最終形成了“駝峰”(鼓包)狀的Vclamp曲線。

圖4 傳統TVS觸發浪涌保護時的電壓鼓包現象

差異解析：

1. 溫度與環境因素風險

表4溫度與環境因素風險

2. PCB 布局與寄生參數風險

TVS 距連接器每增加 1cm，寄生電感增加約5~10nH，在浪涌電流 (100A/μs) 下產生L×di/dt 額外壓降，使實際芯片端電壓升高40~60%

保護路徑阻抗過高 (如過長 / 過窄走線)，導致浪涌能量不能快速泄放，芯片承受更長時間的高電壓

TVS 接地不良時，地電位浮動會使實際保護電壓額外增加2~5V

28V PD 端口浪涌測試峰值電流可達2kA，能量達80J，普通 36V TVS 可能在高能量沖擊下響應延遲增加，鉗位電壓升高

TVS 在高電流下動態電阻增大，使實際鉗位電壓比標稱值高 10~15%，達39.6~41.4V，超過芯片耐壓

即使單次浪涌未擊穿芯片，長期承受接近 40V 的電壓波動會導致芯片內部絕緣退化，壽命縮短50% 以上

TVS 在多次浪涌后可能性能退化，漏電流上升，鉗位特性惡化，進一步降低保護效果

核心風險結論：傳統分立器件36V 鉗位 TVS 與 40V 耐壓芯片組合在 28V PD 端口應用中存在極高風險，安全裕度嚴重不足 (僅 10%)，浪涌測試通過率低，長期可靠性差，TVS 失效可能直接導致芯片損毀。

艾為平坦鉗位浪涌保護技術

數模龍頭艾為電子重磅推出的優質Plus-TVS系列芯片，以超小的動態電阻、超強防護性能與極致緊湊設計，為各類電子設備筑起一道堅不可摧的“安全鎧甲”。

作為瞬態抑制領域的優秀產品，艾為Plus-TVS系列芯片搭載獨特反饋機制，實現精準平緩鉗位，在200V、8/20μs浪涌電流沖擊下，能將系統接觸電壓牢牢控制在40V以下，實現5mohm的動態電阻，輕松抵御雷擊、電網波動等帶來的高功率瞬態沖擊。針對工業信號線路常見的EMC要求，它可通過42Ω電阻耦合承受最高1kV IEC 61000-4-5開路電壓，同時集成4級IEC 61000-4-2 ESD防護，全方位攔截靜電“閃電”與浪涌“海嘯”，從源頭杜絕瞬態電壓造成的設備損壞。

圖5 平坦鉗位保護技術

傳統的TVS方案存在兩個缺點鉗位電壓范圍太寬和提前泄放電流。無法滿足先進工藝制程芯片越來越小的電壓裕度，從而芯片損壞的風險在加大，并且由于柵漏耦合電容的作用，泄放管容易提前開啟，從而可能將有用的能量提前泄放，削弱有用信號，影響電路的效率及正常工作。

圖6 實測浪涌電流及保護電壓曲線

艾為Plus-TVS系列芯片集成了特有的優化鉗位電平的浪涌防護專利方案，將鉗位電壓壓縮到很小的范圍內，且具有不易于提前觸發的優點，以提供更好的浪涌防護能力。艾為專有的解決方案，在泄放管的驅動電路中實現對泄放電流的精準控制，從而顯著降低動態電阻值Rdyn，提升了鉗位電壓平坦度。并通過對控制環路的干預工作，有效避免了泄放管的提前開啟，杜絕了對保護電路正常工作的影響。結合國內先進的工藝技術，實現了更小型的泄放管設計，使得整個芯片更緊湊，適應更多小型化應用場景。

守護精密電路，賦能可靠創新。艾為優質Plus-TVS系列芯片，讓每一臺電子設備都能從容應對瞬態電壓挑戰，為科技產品的穩定運行保駕護航，成為工程師信賴的電路安全首選！