近日，知名充電寶品牌宣布召回幾十萬臺移動電源產(chǎn)品，原因是"部分電芯原材料來料原因，極少數(shù)產(chǎn)品在使用過程中可能存在過熱現(xiàn)象，在極端場景下可能產(chǎn)生燃燒風(fēng)險"。這一事件再次將移動電源的安全問題推到了風(fēng)口浪尖。

作為分立器件領(lǐng)域的專業(yè)廠商，我們不禁要問：除了電芯本身的質(zhì)量控制外，還有哪些電子元件在默默守護著我們的充電安全？今天，我們就來深入探討分立器件——特別是保護器件ESD（靜電放電保護器件）和TVS（瞬態(tài)電壓抑制二極管）在移動電源中的關(guān)鍵作用。

一、移動電源的安全防線：不止于電芯

移動電源的安全防護是一個系統(tǒng)工程，電芯質(zhì)量固然是基礎(chǔ)，但外圍保護電路的設(shè)計同樣至關(guān)重要。一套完整的移動電源保護系統(tǒng)通常包括：

1. 電芯本身的安全設(shè)計
2. 電池保護電路（BMS）
3. 輸入/輸出過壓、過流保護
4. 溫度監(jiān)控和保護
5. 瞬態(tài)電壓和靜電防護

其中，TVS和ESD器件主要負(fù)責(zé)后兩項防護任務(wù)，它們是移動電源抵御外部電氣威脅的第一道防線。

二、瞬態(tài)電壓的"閃電俠——功率****TVS

TVS（瞬態(tài)電壓抑制二極管）是一種高效能的保護器件，能夠在極短時間內(nèi)（納秒級）響應(yīng)電壓浪涌并將其鉗位到安全水平。

在便攜式電源中，TVS主要發(fā)揮以下作用，MDD的功率TVS，專為高能瞬態(tài)電壓抑制設(shè)計。
具有200-5000W峰值脈沖功率（10/1000μs波形）

• 響應(yīng)時間達納秒級，可快速鉗位危險電壓
• 工作電壓范圍覆蓋11V至440V，適配各種移動電源和戶外儲能
• 超低泄漏電流，不影響設(shè)備正常工作時長
• 符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的SOD123F DO214AC(SMA) DO214AA(SMB) DO-214AB(SMC)等封裝

例如5.0SMDJ系列采用CLIP結(jié)構(gòu)，釋放了芯片和支架之間的應(yīng)力，可靠性高，已經(jīng)在戶外儲能領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

SMF和SMF4L系列也廣泛應(yīng)用于移動電源受電端，減少熱插拔帶來的浪涌和異常靜電帶來的風(fēng)險。該封裝滿足PCB小型化的需求。

在移動電源中的應(yīng)用價值：

1. 輸入端口保護：當(dāng)電網(wǎng)波動較大時，劣質(zhì)充電器輸出端會產(chǎn)生各種電壓尖峰脈沖，從移動電源的輸入端進入。移動電源輸入端Vbus裝配TVS，則能夠迅速吸收這些能量，防止高壓損壞內(nèi)部電路。
2. 輸出端口保護：移動電源連接感性負(fù)載時，可能會導(dǎo)致電壓尖峰，TVS為這些不可預(yù)見的電壓波動提供泄放路徑。
3. 雷擊耦合浪涌保護：雖然不常見，但在雷雨天氣使用移動電源時，線纜耦合浪涌對充電回路產(chǎn)生破壞風(fēng)險。TVS為此類極端情況提供額外保障。

以此次充電寶召回事件為例，過熱導(dǎo)致內(nèi)部電路出現(xiàn)異常電壓，但加載TVS防護的BMS電路中，TVS可以高效吸收異常電壓，避免BMS芯片損壞導(dǎo)致監(jiān)控失效帶來的起火風(fēng)險。

三、靜電的"無聲守衛(wèi)"——信號****ESD

ESD（靜電放電保護）器件專門用于防護日常靜電放電對電子設(shè)備的損害。人體靜電可達數(shù)千伏甚至上萬伏，足以損壞精密的充電控制芯片。

MDD的SDXXC系列雙向TVS二極管專為ESD防護設(shè)計，具有以下特性：

符合IEC61000-4-2 Level 4標(biāo)準(zhǔn)：±30kV（空氣/接觸放電）

工作電壓5-36V，匹配Type C輸出的各種電壓應(yīng)用

小尺寸封裝SOD323，為客戶產(chǎn)品節(jié)省空間

在移動電源中，ESD保護的重要性體現(xiàn)在：

1. 接口防護：USB等外露接口極易受到人體靜電放電影響。ESD器件為這些敏感節(jié)點提供低阻抗放電路徑。
2. 芯片保護：現(xiàn)代移動電源使用的MCU、電量計等芯片對靜電敏感，ESD器件為其I/O口提供貼身防護。
3. 提升耐用性：良好的ESD設(shè)計能顯著提高產(chǎn)品在干燥季節(jié)（靜電高發(fā)期）的可靠性。

值得注意的是，在高溫環(huán)境下（如此次召回事件中提到的過熱情況），半導(dǎo)體器件的ESD耐受能力通常會下降，所以設(shè)計時ESD要留足余量。

四、設(shè)計啟示：如何構(gòu)建更安全的移動電源

從工程角度看，一次完整的安全設(shè)計應(yīng)包括：

1. 多層次保護架構(gòu)：采用"電芯-BMS-接口保護"的多級防護策略，避免單點失效。
2. 保護器件的合理選型：

TVS應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)你Q位電壓和功率容量

ESD器件需考慮結(jié)電容對高速數(shù)據(jù)線的影響

3. 布局優(yōu)化：保護器件應(yīng)盡可能靠近被保護端口，走線短而粗。
4. 安全冗余設(shè)計：關(guān)鍵保護功能應(yīng)有備份機制，如溫度保護可采用"軟件+硬件"雙監(jiān)控。
5. 嚴(yán)格測試驗證：包括但不限于：雷擊測試（IEC 61000-4-5）ESD測試（IEC 61000-4-2）

、異常充放電測試、高溫老化測試

五、消費者如何識別相對安全的充電寶？

對于普通消費者，雖然無法直接查看內(nèi)部保護器件，但可以通過以下幾點判斷產(chǎn)品安全性：

1. 認(rèn)準(zhǔn)正規(guī)品牌和認(rèn)證標(biāo)志（如CE、UL、PSE等）
2. 檢查產(chǎn)品是否明確標(biāo)注保護功能（過充、過放、短路等）
3. 注意產(chǎn)品做工，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品通常更注重內(nèi)部保護
4. 避免購買異常輕便的"高容量"產(chǎn)品
5. 使用時注意異常發(fā)熱情況，及時停止使用
   審核編輯 黃宇