USB旁路限流及电容器选用指数

一个连接的USB设备对主机或集线器给出一个与44Ω并联的不大于10μF的负载，它包含了通过器件稳压器的所有可见旁路电容。这个限制可避免当浪涌电流为电容充电时，设备上有过高的压降。有时候，总线供电的设备需要10μF以上的旁路电容，为电流尖峰提供充足的存储空间。

电流放大检测通常用于将一只电流检测电阻上的电压转换为输出电阻上更大的对地电压。该器件有一个低偏压的放大器，可以采用低阻值的检测电阻。在一般的电路结构中，输出电流流过板上的FET，FET的源极连接到一个与放大器输入端分隔开的强制端，以减少走线与管脚电阻之间的问题。

该电路将电流放大检测的输出端接地，采用板上的FET作为一个源跟随器，驱动一只外接限流FET的栅极。电流放大检测的反馈回路保持与放大器正、负输入端（分别是IC1的Pin8和Pin1）相等的电压。电阻分压器将放大器IC1 Pin8正输入端设在5V USB电压轨下约2mV。在设备连接开始时，Q1是关断的，放大器IC1 Pin1负输入端高于正输入端，使放大器的输出为低。当放大器输出低时，板上FET跟随将Q1的栅极推低，使其导通。Q1中的电流增加，直到检测电阻R1上的压降与电阻R2的压降相匹配时为止。

电阻R3与电容C2用于补偿反馈回路的振荡，以及减缓Q1的导通，防止当设备接入总线时的初始电流尖峰。电容C3旁路IC1上的一个稳压器。电阻R7满足通过IC1上FET的最大1mA允许电流。当栅极电压足够低，不超过IC1 Pin7至Pin2的4V正电压输入范围时，Q1导通。该电路对USB主机并不表现为大的电容负载C1，而是等于R1(R2+R4)/R4=49.8Ω的一个电阻负载，小于最大44Ω的要求。C1充电后，电路继续将低功耗USB设备的功耗限制在最大100mA以下。一旦配置完成，设备就可以将电流极限提升到大功率设备的500mA最大值，方法是导通FET Q2，使R5与R4并联，增加检测电阻R1上的电压。

标称电容量是标志在电容器上的电容量。电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。精度等级与允许误差对应关系：00（01）-±1、0（02）-±2、Ⅰ-±5、Ⅱ-±10、Ⅲ-±20、Ⅳ-（ 20-10）、Ⅴ-（ 50-20）、Ⅵ-（ 50-30）一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，根据用途选取。在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。

直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻。当电容较小时，主要取决于电容的表面状态，容量〉0.1uf时，主要取决于介质的性能，绝缘电阻越小越好。电容的时间常数：为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数，他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。在直流电场的作用下，电容器的损耗以漏导损耗的形式存在，一般较小，在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏导有关，而且与周期性的极化建立过程有关。