【技术大神】热插拔接口ESD防护实例
热插拔（hot-plugging或Hot Swap）是指允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出或者更换电气连接件。由于不需要关闭系统，所以在很大程度上提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性以及灵活性。目前，最普遍的热插拔就是USB设备的插拔。热插拔时，端口的信号线（例如HDMI线）已经带电，本身可以等效成一个充了电的大电容，电荷会在与设备接触时释放。这种现象类似于静电释放，通常会对设备产生严重破坏。事实上，这种由热插拔造成的静电释放是一种对IC危害很大的ESD事件。所以目前几乎所有的电子产品都会针对设备的热插拔设计相应的保护电路来抑制电荷的直接释放。
图1：ESD事件产生方框图
本文以常见的HDMI接口为例，从电路布局和PCB设计两个方面，来分析热插拔电路的ESD防护。
HDMI是时下流行的专用型数字化接口，可同时传送影、音信号，数据传输带宽可达5Gbps，数据在不同设备之间可实现高速、高性能传输。HDMI接口采用高速差动信号传输方式，信号在接地层与电源层之间摇摆，非常容易带入噪声，对寄生电容值的大小要求很高，通常要控制在1pf之内。传统ESD抑制器件（TVS、气体放电管）的寄生电容过大，很可能会破坏信号的完整性，造成数据位丢失或令其波形失真。本文设计基于LITTELFUSE的XGD系列聚合物ESD抑制器（0402封装电容仅为0.04pf）。
图2：不同电容值的寄生电容对信号波形的影响
当选择确定好与电路参数吻合的ESD抑制器之后，首先需要考虑的就是器件的布局。抑制器安装在电路板的什么位置才会使HDMI接口的后端电路会得到最优的保护？
简单来说，要把ESD抑制器置于HDMI连接器的后端，它应该是整个电路第一个受到ESD瞬变影响的板级元件。尽量使后端的HDMI接收机（或者发射机）远离ESD抑制器。最优的位置是在HDMI插头接口外壳（机壳）入口的连接器内部，目的是将“敌人”（ESD事件）消灭在“最前线”（最前端）。
电路布局上还需要注意的一点是ESD抑制器与被保护器件（HDMI接收机或发射机）之间的耦合。HDMI这种热插拔电气连接件，高速信号和ESD瞬态变化会不可避免的产生寄生电感，少量的寄生电感搭配高频信号会产生极大的阻抗。因此，设计过程中，可以通过适当拉大ESD抑制器跟HDMI收发机之间的距离来协调寄生电感的大小。
图3：HDMI接口电路ESD防护布局示意图
完成器件的选择和布局之后，剩下的问题就只有PCB的设计了，根据实际情况可以提供以下作为参考：
1）一般来说，布局前端的导线长度应该尽可能的短，因为ESD纳秒级的脉冲可能会产生额外的感应电压。感应电压形成的路径很有可能成为浪涌到达被保护电路的桥梁，这会降低ESD器件对电路的保护能力；
2）HDMI这种高速差分线对一定要保持线长匹配，否则会导致时序偏移、降低信号质量以及增加 EMI；
3）差分信号线之间的耦合会影响信号线的外在阻抗，必须选择适当的终端电阻实现对差分传输线的匹配，匹配电阻的配合能起到更好的静电防护作用，匹配的电阻通常要并排放置，不推荐前后放置；
4）输入端ESD抑制器接地端要接入屏蔽地层，并且放置在端口。
图4：HDMI高频走线注意事项
作者：小撮货
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闲云 Lv7. 资深专家 2018-09-18学习了，这类文章不错 -
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watson Lv7. 资深专家 2018-08-02学一学 -
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NASA911 Lv8. 研究员 2018-07-31学习学习 -
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用户58895276 Lv3 2018-04-01学习了，挺好 -
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LouBing Lv7. 资深专家 2018-03-31好东西，学习了 -
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大虾 Lv6. 高级专家 2018-02-10资料不错，对EMC防静电设计很有帮助。 -
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NASA911 Lv8. 研究员 2018-01-27学习学习 -
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aegean Lv5. 技术专家 2017-12-29为什么看不到图？ -
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OwenK Lv7. 资深专家 2017-12-19学习了
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Littelfuse（力特） 连接器&保护器件快速参考指南
描述- 本资料为Littelfuse公司提供的电路保护产品快速参考指南，涵盖了连接器和保护元件的多种类型。内容包括不同类型的连接器（如USB、AC端口、以太网等）以及相应的保护元件（如PolySwitch、LVR设备、PESD设备等）。资料详细介绍了各类产品在不同电路中的应用，旨在帮助用户选择合适的保护解决方案。
型号- LVR100K-240-AP,SESD,RF2943-000,LVR,TM2P-10271-2,2PRO,LVR016S,LVR125S,SESD0802Q4UG-0020-090,LVR012K-2,PESD,LVR200K-240-AP,LVR012S-1,LVR012S-2,RF2945-000,SESD0201X1BN-0015-096,LVR016K,LVR008NS,LVR033K-2,LVR075S-240,RF3923-000,PESD0402-240,LVR100S-240-AP,SESD1004Q4UG-0030-088,LVR008NK,LVR033S-2,LVR125K-240,SESD0402Q2UG-0030-088,RF3917-000,LVR055K,LVR200K-240-2,LVR100S-240,SESD0201X1UN-0030-088,LVR100S,RF3076-000,LVR055S,RF2193-000,SESD1103Q6UG-0020-090,PESD0603-240,LVR100K-240-2,LVR125K-240-2,LVR200S-240-AP,LVM2P-035R14431,SESD0402X1UN-0030-088,LVM2P-015R10431,RF3920-000,LVR200S,RF3078-000,LVR008NS-1,LVR008NS-2,SESD0201X1BN-0010-098,LVM2P-075R14431,LVR100S-240-2,LVR008NK-2,LVR005NS,RF3925-000,LVR005NK,LVR033K,SESD0402Q2UG-0020-090,TM2P-10271,SESD1004Q4UG-0020-090,LVR200S-240,LVR033S,LVR040S-1,LVR100K-240,LVR200K-240,LVR040S-2,RF3918-000,LVR075K-240-2,LVR125S-240-2,SESD0402X1BN-0015-096,PESD1206Q-240,LVR025K-2,LVR040K,LVR012K,LVR025S-2,LVR040S,LVR040K-2,LVR012S,SESD0402X1UN-0020-090,LVR016S-2,LVR016S-1,LVR075S-240-2,LVR016K-2,LVR125S-240,RF3077-000,LVR075K-240,LVR075S-240-AP,LVR075S,LVR075K-240-AP,RF3922-000,LVR005NK-2,SESD0402X1BN-0010-098,RF2192-000,LVR055S-1,LVR075S-1,LVR055S-2,LVR075K-1,LVR005NS-1,LVR005NS-2,LVR125K-240-AP,LVR125S-240-AP,RF2946-000,LVR200S-240-2,PESD0402-140,LVR025K,SESD0201X1UN-0020-090,LVR025S
Littelfuse（力特） 最专业最齐全的全球领先保护器件
描述- Littelfuse公司简介：全球领先的电路保护企业，提供广泛且尖端的电路保护产品及解决方案。公司成立于1927年，全球拥有7500员工，2014年全球销售额865亿美元，全球分布有35个联络处。公司产品涵盖消费电子产品、汽车、商用车辆和工业设备等多个领域，提供针对不同应用需求的解决方案。 主要产品介绍：Littelfuse提供过流保护器件（保险丝、自恢复保险丝）、过压保护器件（瞬变抑制二极管、压敏电阻、气体放电管、SIDCtor保护晶闸管、聚合物ESD抑制器）、开关型晶闸管、LED保护器、簧片开关和磁簧传感器等。 重点市场及主推型号介绍：涵盖消费/通信、工业汽车等多个市场，提供多种型号的产品以满足不同需求。例如，过流保护器件中的保险丝和自恢复保险丝，过压保护器件中的瞬变抑制二极管和压敏电阻等。
型号- 1.5SMC540CA,SMBJ,1812L,SMBJ8.5CA,5KP200A,SMBJ51A,SMBJ75A,SMBJ70CA,SG75,SL1411A600A,PLED 5 QFN,5KP40A,5KP64A,AC,1812L020PR,SMBJ40A,SMBJ17CA,SMBJ64A,1.5SMC200CA,1.5SMC36CA,5KP18CA,1.5SMC13CA,5KP51A,5KP75A,SMBJ160CA,0312005.MXP,0456040.DR,5KP8.5CA,K1500GRP,1812L110/33MR,SMBJ85A,SMBJ28CA,5KP160CA,CG3,K2200G,5KP78A,1.5SMC510A,60R110XU,5KP,5KP28CA,SMBJ300A,5KP30A,CG35.0,5KP54A,SMBJ150CA,MDCG-4,1206L012WR,1206L110WR,1.5SMC8.2CA,SMBJ16CA,1812L150/12DR,5KP70CA,5KP17CA,CG35.0LTR,5KP180CA,CG32.0,K1100GRP,5KP60A,1.5SMC7.5CA,SMBJ170CA,1.5SMC27CA,SMBJ400A,K1200E70,1.5SMC91CA,SMBJ60A,SMBJ15CA,1.5SMC180CA,1.5SMC400A,5KP16CA,1.5SMC15CA,1.5SMC9.1CA,1.5SMC6.8CA,SL1411A800A,SMBJ26CA,SMBJ400CA,1.5SMC300A,60R050X,60R,5KP26CA,SMBJ90CA,1.5SMC300CA,SL1411A800,1.5SMC530CA,60R010XU,SMBJ70A,SMBJ14CA,1.5SMC530A,5KP170CA,60R075X,60R160X,5KP15CA,5KP85A,1.5SMC16CA,1.5SMC39CA,SM24CANA-02HTG,60R090XPR,1.5SMC82CA,SMBJ48CA,60R300X,1.5SMC200A,5KP12A,5KP36A,5KP24A,5KP48A,1.5SMC36A,1.5SMC24A,1.5SMC12A,0452002.,5KP48CA,5KP200CA,1.5SMC510CA,K2200SRP,SMBJ130CA,SM24CANA,5KP6.5CA,5KP90CA,1.5SMC11A,SMBJ13CA,1.5SMC540A,5KP190CA,SMBJ36CA,5KP11A,1.5SMC47A,0456030.ER,1812L075/33DR,5KP14CA,SL1411A,048502.5,SMBJ24CA,1.5SMC440A,1812L050PR,5KP14A,1.5SMC170CA,5KP26A,CG31.5LTR,CG31.5,5KP24CA,SMBJ90A,SMBJ12CA,1.5SMC400CA,1.5SMC550A,SMBJ58CA,5KP13A,SMBJ188CA,1.5SMC13A,SMBJ350CA,0452001.,1.5SMC18CA,5KP8.0CA,5KP13CA,5KP36CA,AC120,SMBJ5.0A,1.5SMC220A,1812L150/24,0312.062MXP,048502.5DR,K2400G,SMBJ180A,1.5SMC16A,312,SL1411A470A,1.5SMC150CA,5KP20A,1206L035YR,045803.5,1206L050/15YR,5KP100CA,SMBJ11CA,1.5SMC100A,V05E17P,SL1411A090,5KP7.5CA,1.5SMC39A,1.5SMC27A,1.5SMC15A,5KP190A,K1500SRP,5KP210CA,K1500E70,0452007.,5KP12CA,5KP58CA,5KP43A,1.5SMC62CA,SMBJ22CA,SMBJ45CA,CG32.0LTR,452,5KP22A,1.5SMC18A,5KP58A,SMBJ170A,SMBJ10CA,456,458,LV ULTRAMOV,K1500,1206L150PR,60R090X,5KP22CA,5KP45CA,5KP10A,K1200G,5KP5.0A,CG31.01,1812L200DR,SMBJ6.0A,1.5SMC110A,SMBJ33CA,SMBJ250CA,5KP45A,1206L150THWR,5KP33A,5KP9.0CA,5KP180A,5KP11CA,SL1411A350A,1.5SMC160CA,0452005.,SMBJ5.0CA,5KP6.0A,60R110XMR,SMBJ220CA,1.5SMC250CA,1.5SMC480CA,5KP110CA,60R075XPR,045602.5,SMBJ160A,0456030.,1812L200THPR,5KP6.0CA,1.5SMC51CA,K2200GRP,1.5SMC120A,1.5SMC75A,SMBJ78CA,1.5SMC51A,SG300,1.5SMC350A,60R110X,5KP10CA,SMBJ43CA,5KP170A,SMBJ20CA,1.5SMC9.1A,1812L110,5KP33CA,0458007.DR,SMBJ7.0A,1.5SMC30A,1.5SMC480A,1.5SMC,1206L160ZR,1.5SMC250A,TMOV25SP115E,5KP20CA,5KP43CA,SMBJ54CA,SG,SMBJ18A,1812L075/24DR,5KP220CA,1812L010DR,0456040.,1206L200,SMBJ150A,1206L050YR,1.5SMC75CA,60R160XF,0458007.,0452007.MRL,SMBJ6.0CA,1.5SMC130A,5KP160A,K2000F1,SMBJ100CA,1.5SMC7.5A,1.5SMC8.2A,1812L050/30PR,1.5SMC6.8A,5KP78CA,0452001.MRL,0456020.ER,1.5SMC20A,SMBJ6.5A,5KP7.0CA,5KP16A,SMBJ16A,SMBJ30CA,1.5SMC68A,5KP28A,SMBJ28A,1.5SMC56A,5KP6.5A,1812L200,SMBJ188A,K1200,5KP7.0A,SMBJ8.0A,1.5SMC30CA,1.5SMC43A,5KP150A,SMBJ440CA,5KP54CA,SMBJ64CA,60R300XF,5KP15A,K2400,SMBJ17A,1812L300MR,1.5SMC350CA,1206L110,SMBJ250A,SMBJ120CA,1.5SMC43CA,5KP8.0A,1.5SMC20CA,1.5SMC22A,1.5SMC10A,5KP250A,5KP64CA,SMBJ14A,SMBJ75CA,SMBJ26A,5KP18A,1812L300,0456020.,SMBJ110CA,0458001.,SMBJ7.0CA,K1100,SMBJ130A,1.5SMC130CA,0312002.MXP,SL1411A470,SL1411A350,1206L016,SMBJ7.5A,1.5SMC33A,5KP120CA,1.5SMC150A,SMBJ40CA,5KP30CA,SMBJ15A,5KP17A,1206L012,1206L075/13.2WR,K1500G,SMBJ9.0A,045803.5DR,0312035.MXP,SMBJ12A,SMBJ51CA,60R185X,5KP40CA,SMBJ36A,SMBJ24A,SMBJ48A,0452002.MRL,MDSR-10,SMBJ350A,1.5SMC110CA,SMBJ120A,1.5SMC91A,TMOV25S,SMBJ6.5CA,60R030XU,5KP130A,0312002.,1.5SMC160A,5KP75CA,1206L150,SMBJ13A,SMBJ85CA,K2200,1206L035,5KP7.5A,0456025.,1812L075,5KP250CA,SMBJ8.0CA,K2400SRP,1.5SMC22CA,SMBJ8.5A,0452005.MRL,5KP130CA,1.5SMC82A,60R030X,1206L160,SMBJ22A,60R250XF,5KP85CA,SMBJ58A,K2400E70,5KP70A,SMBJ110A,5KP8.5A,1.5SMC68CA,SL1411A600,SMBJ300CA,1.5SMC170A,1.5SMC33CA,1.5SMC10CA,1206L075THYR,5KP9.0A,5KP120A,1206L016WR,SMBJ10A,1206L050,1812L050,0456025.ER,5KP51CA,SMBJ11A,0312005.,SMBJ220A,SMBJ180CA,1.5SMC56CA,1.5SMC120CA,KXXXZY,1206L,K2000E70RP3,SMBJ43A,5KP220A,SMBJ7.5CA,1.5SMC440CA,60R250X,0458001.DR,SMBJ100A,1.5SMC550CA,1.5SMC180A,1.5SMC11CA,5KP5.0CA,5KP110A,SMBJ20A,5KP150CA,SMBJ45A,SMBJ33A,K2000,SMBJ9.0CA,1206L200PR,SMBJ60CA,0458001.DRA,1.5SMC100CA,1206L075,1812L150,SMBJ440A,5KP90A,0312035.,1.5SMC62A,SMBJ200CA,5KP210A,SM24CANA-02,SMBJ78A,60R010X,5KP60CA,60R050XPR,1.5SMC47CA,1.5SMC24CA,1812L020,60R185XF,SL1411A090C,0312.062,SMBJ30A,SMBJ18CA,1.5SMC220CA,5KP100A,SMBJ54A,0312.187,1812L110/16DR,SMBJ200A,1.5SMC12CA,1812L010
Littelfuse多种汽车电子保护器件，助力实现稳健的车载通信
本文介绍了多种汽车电子保护器件，包括TVS二极管阵列、瞬态抑制二极管、ESD抑制器和自恢复保险丝，旨在提高汽车系统的安全性、便利性和舒适性。
Littelfuse（力特） RXEF040 PTC过流保护器件 数据手册
描述- 本资料介绍了PolySwitch® RXEF040过电流保护器件的规格和应用。该产品由Littelfuse公司生产，具有72伏最大电压和40安培最大电流的电气额定值。它采用耐火焰环氧聚合物绝缘材料，符合UL94 V-0标准，并使用镀锡铜包钢引线。
型号- RXEF,RXEF040,RXEF040-2,RXEF040-AP,RXEF040S
【应用】通过双标准认证保护器件，给RJ45接口穿上“防弹衣”
SLVU2.8-4满足IEC61000-4-2和IEC61000-4-5标准，结电容C＜2pF。
【应用】Vrwm为15V！这款保护器件大幅度超出ESD标准
Vrwm为15V，大幅度超出ESD测试标准，具有更强的保护能力，且设计简单。
【产品】电容低至0.07pf的ESD抑制器，让敏感器件免受高瞬态电压破坏
PGB20402系列0402无铅表面贴装型聚合物ESD抑制器，具有低触发电压和低箝位电压的优点。
【产品】Littelfuse符合UL和CSA认证的LRU系列保险丝减压器，适用于通信设备、工业电子、汽车电子等
Littelfuse推出的LRU系列保险丝减压器，允许将较小尺寸的保险丝安装到现有的保险丝夹中，以防止过度熔断，广泛应用于通信设备、工业电子、汽车电子、消费电子等领域。
以太网接口RJ45的静电防护选什么类型的保护器件较好？
在以太网接口上速率比较高，电平为差分，最大不会超过5V，一般是3.3V左右，因此SP3002-4瞬态抑制二极管阵列比较适合，它的结电容为0.85pF（比较低），反向工作电压为6V，EDS等级为12KV的接触放电。
请推荐工作电压小于3.3V， 最低钳位电压为5~6V的ESD保护器件。
推荐Littlefuse的SMF3.3系列TVS，工作电压3.3V，钳位电压6.8V，符合 IEC61000-4-2标准。如有更多选型要求请参考Littelfuse 过压抑制保护器件选型指南，下载地址：http://www.sekorm.com/doc/43450.html
Littelfuse（力特） RKEF400 PTC过流保护器件 数据手册
描述- 本资料介绍了Littelfuse公司的PolySwitch® PTC过流保护器件，型号为RKEF400。该产品具有60V最大电压和40A最大电流的电气额定值，采用耐火焰环氧聚合物绝缘材料和镀锡铜线引脚。文档提供了产品的尺寸规格、性能评级、材料信息以及认证情况。
型号- RKEF,RKEF400
【产品】低电容的汽车级ESD抑制器，额定电压可高达32V
AXGD系列可在8kV~30kV接触/空气放电的极端条件下，保护灵敏的电子装置免受ESD损坏。
Littelfuse（力特） RKEF135 PTC过流保护器件 数据手册
描述- 本资料介绍了Littelfuse公司的PolySwitch® PTC过流保护器件，型号为RKEF135。该产品具有60V最大电压和40A最大电流的电气额定值，采用耐火焰环氧聚合物绝缘材料和镀锡铜线引脚。文档提供了产品的尺寸规格、性能评级、材料信息和合规性声明。
型号- RKEF,RKEF135
Littelfuse（力特） LVR016S PTC过流保护器件 数据手册
描述- 本资料介绍了PolySwitch® PTC Devices系列的过电流保护器件LVR016S。该产品具有240V的额定工作电压，最大断开电压/电流为265V/2.0A或135V/20.0A。它采用耐热环氧聚合物绝缘材料和镀锡铜引线。此外，还提供了尺寸规格、性能评级和应用限制等重要信息。
型号- LVR016S,LVR016S-2,LVR016S-1,LVR
电子商城
品牌：硕凯电子
品类：Surface Mount Polymeric ESD Suppressor
价格：￥0.1280
现货： 2,705,323
现货市场
服务
整体外形尺寸小至0.6*0.3*0.3mm (DFN0603)，工作电压范围覆盖2.5V~36V，电容值低至0.2pF，浪涌能力最高可达240安培，静电等级可达空气放电、接触放电±30KV。提供免费浪涌测试仪、静电测试仪测试。
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测试等级：空气放电30KV±5%；接触放电30KV±5%，适用标准：GB/T 17626.2、IEC61000-4-2、ISO10605、GB/T 19951；给用户产品出电路保护设计方案建议及整改。点击预约，支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 深圳/上海 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
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