【应用】基于国产TVS设计的USB3.0端口的ESD静电防护方案
在各式各样的端口规格中,USB应该是使用最广泛的一种。其中,USB3.0端口因其具备的高速传输速率的优点而更受有高画质、大容量存储需求的电子产品的欢迎。
USB3.0有十倍于USB2.0的传输速率,这是因为它使用了更先进的制程来设计与制造,但这也意味着USB3.0的控制芯片对ESD的耐受能力快速下降。由于USB3.0常被用来传输大容量的影音数据,它对防止数据丢包的要求更高。
除此之外,USB端口都具有即插即用、随拔即关的特点。然而这个热插入动作也是造成电子系统工作异常、甚至造成USB端口组件毁坏的元凶,因为静电放电(ESD)等瞬时噪声就是来自这个热插入动作,USB3.0芯片集成度高,很脆弱,易受静电损坏。因此对USB3.0端口进行ESD防护设计非常重要。
USB3.0端口ESD静电防护器件要怎么选?
需同时满足以下几种条件:
一、较低的结电容,以保证不会影响USB3.0端口的传输速率。
二、ESD器件的耐受能力高,能够承受IEC 61000-4-2接触模式8kV ESD的冲击。
三、反应迅速,将电压钳位在一个合理的范围,使数据传输过程中不会发生丢包现象。
硕凯电子拥有丰富的ESD防护经验和扎实的技术团队,针对USB3.0静电防护设计了以下电路图,该方案能够满足以上几项条件,为USB3.0端口提供完善的静电保护:
硕凯器件:
这个方案中,在USB3.0的电源线、数据线共使用了2颗TVS对地做防护,来做静电电压钳位。这两款TVS管的结电容均较小,满足USB3.0的高速传输对低电容的要求。TVS管的反应时间为ps级别,残压低。同时小封装的TVS管也满足USB芯片集成度高的特点,占用PCB板小。
硕凯方案应用场合:
硕凯电子拥有十余载的电路保护经验,配备设备齐全的EMC实验室,所设计的USB3.0端口ESD防护方案可靠性经过真实工作环境的模拟与大量的数据验证,能够应用在各种场合,如:
1、笔记本电脑、PAD、家用台式电脑、工业电脑
2、枪机设备
3、网络打印机
4、机顶盒
5、移动手持设备
6、电视
7、车载
8、其他含USB2.0端口设备
9、DVD刻录机
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