【经验】解析USB3.0电路EMC设计以及过压防护
随着集成电路的飞速发展以及人们对大容量数据,高传输速率的需求,通用串行总线(Universal Serial Bus)USB接口迎来另一次飞跃,全新的USB3.0规格在2008年底正式完成并公开发布。本文顺络将为您详细解析USB3.0电路EMC设计以及过压防护,USB3.0传输速率达到4.8Gbps,是USB2.0的10倍,同时最大供电电流达到1000mA,这对线路的EMC和过压防护器件器件提出更高要求。
1. EMC设计
USB2.0采用高速差分信号线来传输数据,USB3.0在保留原有的差分信号线基础上新增两对并行的高速差分信号线,实现高速传输的目的。而超高的传输速率使EMI辐射更为严重,同时自身也更容易耦合共模噪音,因此对EMC设计和相关EMC器件提出更高要求。
图1. USB3.0结构图
针对USB3.0, 需要在不同的线路添加相应的器件来达到降低EMI, 增强EMS的目的,推荐的设计方案如下:
图2. USB3.0 EMC设计
上述设计中分别在供电线路和地线上串联一颗磁珠,可以滤除设备内部耦合噪音,阻止噪音通过数据线向外辐射。差分线上采用共模扼流电感可以有效抑制共模噪音。
但是相比USB2.0,USB3.0最大供应电流达到1000mA,根据USB3.0标准,供电电压应该保持在5V +/- 5%的范围, 接口电压范围在4.45V~5.25V, 因此从USB电源到连接器压降一般不能超过0.3V,在磁珠上的压降一般不要超过0.1V, 考虑到最大1A的供给电流,磁珠直流电阻要小于0.1欧姆,额定电流要大于1A。综合以上因素,可以选用顺络电子的UPZ1608E181-2R0TF, 直流阻抗标称值0.05欧姆,额定电流2A,可以很好满足要求。
在共模扼流器的选择上,USB3.0中兼容2.0的数据线的共模扼流器可以沿用USB2.0的器件:SDCW2012-2-900TF。原先适用于USB2.0的共模扼流器因为3.0传输速率的提升,不再适用于3.0,要求共模扼流器有更高的截至频率,更小的插入损耗。顺络电子根据USB3.0的高传输速率要求,专门开发出共模扼流器:SDCW-U系列,该系列具有极高的截至频率和非常小的插入损耗。图3是SDCW2012U-2-900TF在USB3.0上应用的插入损耗测试,测试频率截止到7.5G,插入损耗为-2.61。
图3. 共模扼流器插入损耗测试
图4是SDCW2012U-2-900TF在USB3.0上应用的特性阻抗测试结果,根据USB3.0 spec,连接特性阻抗应为90±15Ω,由图2可以看出测试结果很好的满足USB3.0规范。
图4 特性阻抗测试
图5是SDCW2012U-2-900TF在USB3.0上应用的眼图测试结果,测试结果表明共模扼流器可以很好的满足USB3.0超高速传输要求。
图5. 共模扼流器眼图测试
2. 过电压保护
USB接口是最方便和常用的接口,也需要经常拔插以及和人体接触,经过芯片可以忍受2KV的ESD过压,但与人体接触时可能产生8Kv,甚至15Kv的瞬间ESD, 这些可能对器件造成物理破坏,瞬态干扰等,因此需要专门的ESD防护器件对USB 接口进行保护。图6是采用压敏电阻进行ESD防护的方案。
USB3.0其中的超高速传输线要求保护器件有极低的电容量,一般需要0.5pF以下电容量。
图6. USB3.0的ESD防护方案
顺络电子针对USB3.0 的传输速率推出超低电容量( 0.15pF ) 的高分子压敏:PESD1005H140CR15GPT, 可以很好的满足USB3.0 的数据传输需求,如图7.
图7. PESD高分子ESD防护器件传输特性
3. 综合
综上分析,USB3.0 端口的EMC 设计和过压防护综合方案如下:
图 8. ESD 和EMC 综合防护方案
以上推荐物料型号列表如下:
USB 接口是目前最通用和易用的接口,USB3.0 有望在2011 年被集成到南桥芯片中,之后应该会迅速起量。但因其超高的传输速率和易受过电压影响等原因给设计带来一定难度,以上设计方案从器件的选型角度出发,希望能对USB3.0 设计有一定的帮助。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由奶爸工程师转载自顺络,原文标题为:USB3.0电路EMC设计以及过压防护,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【经验】HDMI接口电磁兼容性和过电压防护设计详解
伴随高清,超高清数字视频时代的到来,HDMI在各类AV设备上得到广泛的应用。HDMI接口支持热拔插,具有超高的传输速率,最新的HDMI1.4规范中TypeA传输速率可以达到10.2Gbps, 可以很好满足全高清视频传输需要。本文顺络将从EMC设计和ESD防护两方面对HDMI接口防护设计进行分析并提出相应的对策。
【经验】解析如何挑选压敏电阻
防浪涌用压敏电阻和普通压敏电阻有什么不同,选型时要关注哪些参数?(1)压敏最大工作电压一定要大于系统的工作电压;(2)额定脉冲耐量;(3)限制电压,表示压敏电阻在指定脉冲电流波形条件下,在压敏电阻器上承受的最大电压,该电压必须远小于器件能够耐受的过电压。
【应用】USB Type-C接口EMC设计及过压防护方案
Type-C需要注意的问题点:1、高达10Gbps的传输速度必然导致端口的EMI辐射超标严重;2、Type-C电压范围广、功率大、速度快特征对端口防护器件有了更高要求。在本文,顺络电子针对USB Type-C提出了相应的解决对策。
EMC Components
型号- SDCMA21-4-900-M1T,MI1206,UPZ1005,TCM1210U,PZ1608U121-3R0TF,GZ2012U,BLM21AG,HZ1608K,EPZ,BLM18AG,ACM2012D,ACM2012-900-2P,ACM2012H,BK1608HM,HZ1608U,HII0805,SDCW2012U-2-900TF,BLM03BB,SDCMA21-0R480G –M1T,PZ0603,UPZ,HPZ1608D221-1R5TF,MMZ1608A,SZ0603G,BK1005HS,BLM18SG,DLW21SN-SQ,MMZ1608D,FBMH1608HM,MI0805,FBMH1608HL,BK1005HM,BK0603LL,MMZ0603D,DLP2ADA900HL4L,BLM18BD,BLM18BB,MPZ1005,GZ SERIES,BLM18BA,MMZ0603Y,1206USB,TCE1210-900-4P,BLM15AX,BKP1608,PZ3216,HPZ1608E,SDCMA21-4-900M1T,FBMJ4516,HPZ1608D,MPZ1608,BK2125HS,BK2125HM,HPZ1608G,0805USB,SZ2012G,HPZ1608U,SDCW2012-2-900TF,BLM15AG,HPZ,GZ2012D601,SZ2012K,SZ2012G601,MMZ1005A-E,SZ1005F,BLM21PG,MFL2012SP101M1CTF,SZ1005G,SZ1005K,PZ2012,GZ1005U,SDCW2012H,GZ1608D121CTF,HZ-G,BK1608HS,TCE1210-900-2P,HZ-K,NT2012,GZ2012E,BLM15BD,BLM18HG,GZ2012D,HZ-U,BLM15BB,PZ1608,BLM18HE,GZ1005E,BLM15BA,BLM18HD,SZ-C,GZ1005D,CM-2M2012-700JT,BLM18PG,MMZ1608A-E,UPZ2012,SDCW-H,HZ1005U,RFCMF1220100M_T,BLM15PD,MMZ2012Y,HPZ-U,HZ1005K,DLW21SN-HQ,HZ1608K601,SZ1608G121TF,UPZ1608,HZ1005G,HP4339B,SDCW-U,HPZ-G,HI1206,BLM18EG,SDCW2012H-2-900TF,BLM41PG,SDCW3216,BK1608LL,BK1608LM,SDCW2012-U,MMZ1005S,BLM03PG,SDCW,MI0603,DLW31SN900SQ2,BLM31AG,GZ3216U,DLP11TB800UL2,MMZ1005Y,GZ1608D121TF,BK0603HM,MMZ2012D,HP4338B,MMZ1005D,BK1005LL,MPZ2012,BLM15HG,FBMJ1608,SDCW2012,MMZ2012R,BKP2125,BLM15HD,UPZ1608E221-2R2TF,BLM15HB,MMZ2012S,MMZ1005F,HZ1608K121TF,GZ-C,MMZ1608Y,GZ1608U,MMZ1608R,BK2125LM,ACM3225,ACM2012,MMZ1608S,BK2125LL,BLM15EG,PZ SERIES,TH2682,HP4291B,GZ1608D,BKP1005,GZ1608E,PZ1005,PZ4516,DLW21HN900SQ2,SDCM31-0R480G-D1,SZ1608G121CTF,BLM21BB,GZ0603D,BLM21BD,BKP0603,FBMJ2125,E4991A,MPZ0603,HZ SERIES,SZ1608K,SDCM21-0R480G-M2,SZ1608G,BLM21SG,SDCM21-0R480G-M1,SZ1608F,SZ SERIES,BLM31PG,8719ES,PZ2012D601,HPZ1005U,CL-2M2012-700JT
顺络携新型的功率电感等多种产品和应用解决方案精彩亮相2024上海慕尼黑电子
2024年慕尼黑上海电子展隆重开展,顺络电子展示新型的功率电感、变压器、共模电感、铁氧体磁珠、钽电容、射频微波器件及电路保护器件等多种产品和应用解决方案。
Wire Wound Chip Common Mode Choke Coil – SDCW Series
型号- SDCW,SDCW2012-2-300TF,SDCW3216-2-261TF,SDCW2012-2-102TF,SDCW3216-2-222TF,SDCW2012-2-601TF,SDCW3216-2-161TF,SDCW2012-2-221TF,SDCW2012-2-261TF,SDCW3216-2-900TF,SDCW2012-2-900TF,SDCW2012-2-181TF,SDCW2012-2-670TF,SDCW2012-2-201TF,SDCW3216-2-601TF,SDCW3216-2-102TF,SDCW3216,SDCW SERIES,SDCW2012-2-121TF,SDCW2012-2-361TF,SDCW2012,SDCW2012-2-751TF,SDCW2012-2-371TF,SDCW2012-2-901TF
电感制造商顺络(sunlord)授权世强代理其片式、陶瓷、高频、PoC、功率及车规级电感等
近日,顺络签约世强硬创电商,成为了世强代理的第238家品牌。顺络成立于2000年,主要从事芯片电子元件类型的开发制造,其主要产品包括线叠层片式电感器、绕线片式电 感器、共模扼流器、压敏电阻器、NTC 热敏电阻器、LC 滤波器、各类天线、NFC 磁片、无线充电线圈组件、电容、电子变压器等。另外,顺络还推出了满足AEC-Q200的车规级产品,包括EMC元件、电感、变压器、无线充电圈等。顺络已在平台陆续
符合性声明 (Declaration of Conformity)
型号- AMWSA,MPH,AWPR-2,PZ/APZ,MPL,HQ,SPH,MPM,ARCDC,GESD,EPZ,WPH,WPG,WPL,AMCW-B,HZ,WPN,SDMM,SVMH,WTX,WPL SERIES,MQA,HFZ,UPZ,ACSR,SLCP,WPZ,SDCW,SDV,SLFBF,AMCW-P,AMP,HFPZ,MQQ,TWP,ASWPA,SLDA,ALTWR-F,WPL系列,TWS,ALTWR-H,SWRB,ALTWR-G,MZA,ALTWR-C,FA,MWLA,MWTC,SWRH,SLFS,ARLDC,SLFT,ATWPEP,SLBL,SDNT-C,ATWPEQ,ATWS,HPZ,AMWPQ,BW,TPP,AMWLA,AMWPH,SDCL,MWSA,MWSC,CWS,ATWPEF,ACWS,SDVL,SZ,MCL-N,TC,SDNT,SLFD,SDFL,SWPA,GZ,SLFB,MCL-A,MCL,SLFL,SLFH,ATWPPQ
【选型】为TWS耳机应用提供射频元件、电感、热敏电阻和磁珠等产品
目前TWS蓝牙耳机越发普及,针对于这一市场国产品牌顺络提供NFMI用天线、陶瓷天线、片式高频电感、射频电感、绕线铁氧体电感、叠层功率电感、叠层扼流电感、热敏电阻、音频磁珠、高频磁珠、绕线功率电感分别用于NFMI、蓝牙、音频编译码接口、USB、按键和电源管理方向。
顺络EMC元件-共模扼流器选型表
顺络EMC元件-共模扼流器选型表主要包括以下参数。Max. DC Resistance(Ω):0.1~5Ω;Max. Rated Current(mA):50~1100mA;Rated Voltage(V):5V、20V、50V;Min. Insulation Resistance(MΩ):10MΩ、100MΩ;Withstand Voltage(V):12.5V;Cutoff Frequency(typ.GHz):>6GHz、>8GHz、6GHz、3.5GHz。
产品型号
|
品类
|
Common Mode Impedance @100MHz(Ω)
|
Max. DC Resistance(Ω)
|
Max. Rated Current(mA)
|
Rated Voltage(V)
|
Min. Insulation Resistance(MΩ)
|
SDCW2012-2-300TF
|
共模扼流器
|
30±25%Ω
|
0.2Ω
|
450mA
|
50V
|
10MΩ
|
选型表 - 顺络 立即选型
Sunlord's products符合性声明(Declaration of Conformity of Sunlord's products)
型号- MPH,AWPR-2,MPL,HQ,SPH,PZ,MPM,ARCDC,WPH,EPZ,GESD,WPG,WPL,HZ,AMCW-B,WPN,SDWL-F,SDMM,SVMH,WTX,WPL SERIES,MQA,HFZ,UPZ,ACSR,WPZ,SLCP,AMQC,SDCW,SDV,SLFBF,AMP,AMCW-P,HFPZ,MQQ,TWP,ASWPA,SLDA,WPL系列,TWS,SWRB,MZA,FA,MWTC,SWRH,SDWL,SLFS,SLFT,ATWPEP,SLBL,SDNT-C,HPZ,AMWPQ,WL,TPP,BW,AMWPH,MWSA,SDCL,MWSC,ATWPEF,MWSD,SDVL,SZ,MCL-N,TC,SDFL,SDNT,SLFD,SWPA,GZ,SLFB,MCL-A,MCL,SLFL,SLFH,ATWPPQ
Sunlord车用CAN总线绕线片式共模扼流器 — AMCW-B系列
型号- AMCW4532B,AMCW3225B-2-510T,AMCW4532B SERIES,AMCW4532B-2-510T,AMCW3225B,AMCW4532B-2-110T,AMCW4532B-2-220T,AMCW4532B-2-101T,AMCW3225B-2-110T,AMCW3225B-2-220T,AMCW3225B-2-101T,AMCW3225B SERIES,AMCW,AMCW-B 系列
SDV Series Multilayer Chip Varistor
型号- SDV1608A140C251□PTF,SDV1608E180C180□PTF,SDV1608H220C050YPTF,SDV1005H140C100□PTF,SDV2012,SDV1005E090C300□PTF,SDV1005E180C300□PTF,SDV1005H220C120□PTF,SDV1608S5R5C100□PTF,SDV1005S180C0R5YPTF,SDV1608E220C500□PTF,SDV1608S090C120□PTF,SDV1005S090C0R5YPTF,SDV1005S5R5C050YPTF,SDV-H,SDV1608,SDV1608A220C141□PTF,SDV1005S140C030YPTF,SDV1608H260C100□PTF,SDV1608E220C800□PTF,SDV2012A140C701□PTF,SDV1608E220C101□PTF,SDV1608A300C141□PTF,SDV1608E180C101□PTF,SDV SERIES,SDV,SDV1608S090C100□PTF,SDV2012E180C101□PTF,SDV-A,SDV1608A260C161□PTF,SDV-E,SDV1608E180C800□PTF,SDV2012E260C800□PTF,SDV1608S5R5C0R5YPTF,SDV2012A220C401□PTF,SDV1608S5R5C120□PTF,SDV1608A180C141□PTF,SDV1608S090C010YPTF,SDV1608E140C300□PTF,SDV1608A220C121□PTF,SDV1005E090C800□PTF,SDV1608H260C0R5YPTF,SDV2012A090C701□PTF,SDV1608 SERIES,SDV1608H,SDV1608A090C201□PTF,SDV1608A220C161□PTF,SDV1005H260C020YPTF,SDV1005H260C0R5YPTF,SDV1005 SERIES,SDV1608E,SDV1608H300C100□PTF,SDV1608E260C500□PTF,SDV1608H180C100□PTF,SDV1608E260C180□PTF,SDV1608H260C010YPTF,SDV1005E140C180□PTF,SDV1608H220C030YPTF,SDV1005S360C050YPTF,SDV1608H140C120□PTF,SDV1005H180C050YPTF,SDV1608S5R5C020YPTF,SDV1005H TYPE,SDV1005H260C030YPTF,SDV1005H140C120□PTF,SDV1005H220C050YPTF,SDV1608A,SDV1608E220C300□PTF,SDV1608S090C020YPTF,SDV1005S420C050YPTF,SDV1608E180C300□PTF,SDV2012A140C401□PTF,SDV1005H180C100□PTF,SDV1608A090C361□PTF,SDV2012A220C251□PTF,SDV1608E140C800□PTF,SDV1608E090C101□PTF,SDV1608A140C121□PTF,SDV1608H220C100□PTF,SDV1608S140C030YPTF,SDV1608E090C500□PTF,SDV1005S5R5C120□PTF,SDV1608A090C141□PTF,SDV1005E180C800□PTF,SDV1005S180C030YPTF,SDV1608S180C010YPTF,SDV1608E090C180□PTF,SDV1005S140C020YPTF,SDV1608E TYPE,SDV1608H TYPE,SDV1608S140C0R5YPTF,SDV2012A180C701□PTF,SDV1005S140C050YPTF,SDV2012E,SDV1005S180C020YPTF,SDV2012A300C181□PTF,SDV1005E220C180□PTF,SDV1005S090C020YPTF,SDV1005,SDV1608A180C231□PTF,SDV1005H260C100□PTF,SDV1608H260C030YPTF,SDV1608A090C231□PTF,SDV1005E TYPE,SDV1608A260C121□PTF,SDV2012A090C102□PTF,SDV1005S090C010YPTF,SDV1608S090C050YPTF,SDV1608S5R5C050YPTF,SDV1005E140C800□PTF,SDV1005E140C500□PTF,SDV2012A220C501□PTF,SDV1608E180C600□PTF,SDV2012A260C401□PTF,SDV1005S5R5C010YPTF,SDV1608S180C0R5YPTF,SDV1608H140C100□PTF,SDV1005S5R5C100□PTF,SDV1608H220C120□PTF,SDV1005S090C120□PTF,SDV1005E090C180□PTF,SDV1005E220C500□PTF,SDV1005S180C010YPTF,SDV1608A180C121NPTF,SDV1608A TYPE,SDV2012A140C901□PTF,SDV1608E090C300□PTF,SDV2012A TYPE,SDV1608A180C361□PTF,SDV2012A180C501□PTF,SDV1005S5R5C020YPTF,SDV1005S140C0R5YPTF,SDV1608S,SDV1005E090C500□PTF,SDV1608S5R5C030YPTF,SDV1608S140C020YPTF,SDV1608E260C300□PTF,SDV1005S090C030YPTF,SDV1608H480C100□PTF,SDV1608A220C231□PTF,SDV1005E220C150□PTF,SDV1608S090C030YPTF,SDV1608A180C121□PTF,SDV2012A260C251□PTF,SDV1005E180C500□PTF,SDV1005S5R5C030YPTF,SDV1608S140C050YPTF,SDV1608S5R5C010YPTF,SDV1608E140C500□PTF,SDV1608A140C141□PTF,SDV1608A140C361□PTF,SDV1608E140C101□PTF,SDV1005S090C100□PTF,SDV1608A090C121□PTF,SDV1005H220C100□PTF,SDV1608H260C120□PTF,SDV1608S180C030YPTF,SDV1005S140C010YPTF,SDV1005E140C300□PTF,SDV1608A300C121□PTF,SDV1608E140C180□PTF,SDV1608H180C050YPTF,SDV1005S,SDV1608S090C0R5YPTF,SDV2012A180C301□PTF,SDV1005S090C050YPTF,SDV1608S180C020YPTF,SDV-E SERIES,SDV-H SERIES,SDV2012E TYPE,SDV-A SERIES,SDV1005H260C120□PTF,SDV1005S TYPE,SDV1608E090C800□PTF,SDV2012E300C500□PTF,SDV1608S140C010YPTF,SDV1005E180C150□PTF,SDV1005E180C180□PTF,SDV1608H260C020YPTF,SDV1608S TYPE,SDV1005E220C300□PTF,SDV2012A300C301□PTF,SDV1005H,SDV1608E220C180□PTF,SDV1005E,SDV1005H260C010YPTF,SDV2012E220C101□PTF,SDV1005H220C030YPTF,SDV1005S5R5C0R5YPTF,SDV1608H180C120□PTF,SDV2012A
电子商城
品牌:顺络
品类:Wire Wound Chip Common Mode Choke Coil
价格:¥0.2236
现货: 102
品牌:顺络
品类:Wire Wound Chip Common Mode Choke Coil
价格:¥0.2706
现货: 84
现货市场
服务
支持定制透气膜的宽度,ePTFE材质,耐温范围-40℃-260℃,防水等级IP67/IP68,具有疏水性(拒水性)和不粘性。
最小起订量: 1 提交需求>
可定制ATD TE Dehumidifier的冷却功率:20~220W;工作电压:12V(DC)/ 220V(AC);控温精度:≤±0.5℃;尺寸:冷面:20*20~500*300;热面:60*60~540*400(长*宽;单位mm)。
最小起订量: 1 提交需求>
登录 | 立即注册
提交评论