在即插即用的世界中由贴片晶振提供USB接口的防护功能

我们生活在一个即插即用的世界里，似乎可以随意连接电子装置或中断连接，无需担心两种装置连接时是否会发生问题。当然，这是一个透过各种标准推动的世界；就是这些标准让制造商做出的USB贴片晶振产品能在连接时共同运作。但这也是一个可能遭到滥用或无意间误用的世界。

有史以来最成功的一套标准，或许就是通用串行总线(USB)了。一开始是连接PC与周边装置的便利解决方案，现在已经发展成为能支持种类极为广泛的产品，其中许多产品是透过USB端口来供电，而且经常无需使用USB总线的通讯功能。

当PC等电气装置同时做为周边装置的电源时，就会产生设计上的额外考虑。设计人员需要思考的是，如何以安全可靠的方式为装置本身及周边装置供电。由于现今USB端口十分普及，因此，在设计产品时利用各端口提供的5V(最高至5A)电力已成为普遍做法。作为「热插入」技术，因为低电压石英晶振的普及,在连接装置和中断连接装置之前，不需先行隔离USB端口的电源，这种便利性也助长了USB端口的流行。

虽然装置都会有应符合的标准，但对于设计不良的产品来说，就算符合标准也无法提供适当的保护。只要具备正确接头，任何装置都能插入USB端口，而供电装置可能因选择了不良设计和质量不够好的有源晶振而受到影响。

USB标准之所以简单，部分原因在于，供电之前装置间无需先交换信息；也就是这项功能，让灯光或风扇等装置能透过USB端口运作。会这样的原因非常简单；如果在供电之前要先进行交握，周边装置中就必须备有另一个电源，才能支持装置彼此进行通讯。这个需求的确有可能透过NFC或RFID等非接触式通讯标准来满足，但实际上并没有机会加入这么剧烈的变动。

这种简单性所付出的代价就是有可能发生故障。举例来说，装置可能会要求过多的电力，或在供电接脚之间产生短路；装置甚至可能将来自外部的电力转送回USB端口，导致供电装置接触到反向偏压。制造商防止这类故障的方式，就是使用温补晶振专为这项工作设计的电源开关。

适合的解决方案需提供多项功能，包括使用了高品质恒温晶振的可自动回复的过电流、短路与过温保护机制，以及反向电流和/或电压的防护功能。理想上，解决方案也能提供宽广的输入电压范围，因为是电源开关，所以超低的导通电阻可以将功率损耗降到最低。缓启动功能可确保输出电压具备合理的上升时间，以便同时保护来源与负载；同时，具备针对任何浪涌电流提供一定程度保护的功能，就能将假故障状态减到最少。