【选型】采用固态硅雪崩技术的3通道TVS阵列，适用于电脑USB接口ESD保护

时间： 2018-06-26 来源：世强

技术问答

USB是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB传输通道上的输入电压值为4.07V~5.25V，传输的最大电流约为900mA，因USB接口具有可热插拔性，容易因人为因素导致静电损坏器件，如死机、复位等，更严重会烧坏板子。

为改善USB接口因热插拔产生的静电对敏感电子器件的冲击，必须对USB接口加入一款防ESD保护的TVS阵列，选型时需要考量以下几点因素：

1、集成3路保护的TVS阵列，可分别保护USB电源VCC、数据线USB D+和USB D-等；

2、 TVS阵列中每个TVS管反向工作电压为5V

3、 ESD防护能力必须过IEC61000-4-2认证，Direct Discharge ±30KV，Air Discharge ±30KV；

4、 ESD防护能力过MIL-STD-883E3015.7-HBM 30KV（美国军标ESD人体模型测试方法），这个非强制性要求，考量是否需要必须过，如果产品出口给美国，这个还是需要过的。

5、 TVS阵列满足低输入容值特性

6、宽的工作温度范围，至少是工业级-40℃~85℃。

根据上面的设计要求，这里推荐LITTELFUSE的3通道TVS阵列 SP0503BAHTG，其内部功能框图和实物图参考如下图1所示，其中最大的PIN脚是pin1（为公共端），用于USB防护时，其公共端接USB的电源地GND，另外3端分别接USB的电源VCC、数据线USB D+和USB D-。

图1：SP0503BAHTG TVS阵列内部功能框图和实物图

下面再介绍下LITTELFUSE的3通道TVS阵列SP0503BAHTG电性参数，其最大反向工作电压为5.5V，信号的最大钳位电压：正压8.5V，最低负压-1.2V，有通过IEC61000-4-2和MIL-STD-883E3015.7-HBM的ESD防护认证标准，典型输入容值为30pF（2.5V@1MHz），工作温度范围-55~125℃，具体可参考如下表1所示电性参数表。

表1：SP0503BAHTG TVS阵列电性参数表

最后，总结下SP0503BAHTG的3通道TVS阵列竞争优势：

• 保护输入电压5V，可保护3条I/O线，非常适合USB接口保护。

• 满足高速数据线ESD防护认证：

IEC61000-4-2（ESD） ±30KV（air），±30KV（contract）

MIL STD 883 3015.7 30KV

• 典型值30pF低输入容值+小于1ns快速反应时间+最大8.5V钳位电压，可实现保护高速信号线保护

• 固态硅雪崩技术

• SOT143封装，可节省安装空间

• 世强常备库存，供货、交期均有保障

• 更宽的工作温度范围：-55℃~125℃

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伍伍 Lv7. 资深专家 2018-11-11

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国丰 Lv7. 资深专家 2018-07-25

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用户63178660 Lv3. 高级工程师 2018-07-24

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