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½ × C × V² = E

现在，假设所有存储在LSTRAY中的能量最终都转移到输入电容CBYPASS上，那么：

初始能量 + 寄生能量 = 最终能量
125µJ + 214µJ = 339µJ

339µJ是输入电容的最终能量，根据：

½ × C × V² = E

或：

½ × 10µF × V² = 339µJ

求解V，得到：V = 8.23V。这与图2中的8.6V测量值非常接近。

如果输入旁路电容只有0.1μF，输入电压将上升到具有破坏性的电压值。按照0.1µF重新计算：

初始能量 + 寄生能量 = 最终能量
1.25µJ + 214µJ = 215µJ

并且：

½ × 0.1µF × V² = 215µJ

求解V，得到：V = 65.6V！

显然，这个过程将损坏额定电压只有5.5V的器件。对于这种情况下的硬件短路波形如图3所示，注意输出也会上冲到9.8V，这是由于短路后才会断开开关，它也取决于本次测试时的快速di/dt变化。通常di/dt由功率器件的关断特性决定。对于USB口，电路取决于终端用户—存在任何可能性，但在掌控之内。引起这样极端的快速关断的原因可能是由于电缆断裂、连接器发生问题，或连接过程中的机械故障，如本例所示。


详细图片(PDF, 676kB)
图3. 从波形可以看出，若输入电容只有0.1µF，输入电压会上冲到一个潜在的破坏性高压。

当然电压不会上冲到66V理论计算值，这是因为芯片内部集成了齐纳保护管，可以钳制电压的上升，并可能由于吸收能量而被损坏。发生过压的过程中，额外的能量被硅片吸收。下面的图4是图3的时间展开图。


详细图片(PDF, 644kB)
图4. 图3的时间展开图，注意到开关关断期间较高的di/dt变化率，部分存储能量已经送至输出端！这将损坏USB开关。

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关键词： 器件 测试 保护 其它 USB 开关 固态