USB2.0端口EMC经典保护设计及低成本保护方案介绍

时间： 2023-05-11 来源：Yint音特电子公众号

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USB2.0端口常用于提供电源，并经常为外设以及便携电子产品充电。根据USB2.0 标准，符合USB的电源应当在4.75V至5.25V之间并提供至少为0.5A的连续电流。但是，仍可能发生一些故障，容易损坏未采取保护措施的下游电子线路。典型的故障包括：感应式尖峰电压、连接到高电压充电器上（用户操作失误）、连接到供电质量遭受污染的电源。虽然典型的计算器电源的电压控制在5V +/- 5% ，但这并不意味着USB 端口的电压不会超过5.25V 。感应发生的电压尖峰值可以超过8V ，并损坏未采取保护措施的外设。尖峰电压现象发生在电源总线上存在一定的电感且电流发生了快速变化的情况下。电流的快速改变可能来自于外设热插拔、内部系统关机、或其它内部供电波动现象。电感可能是在设计上采用了磁性部件而产生，也有可能是由于电缆较长以及其它电源总线组成部件所引发。电源总线的电感值越大，在外设内产生的尖峰电压现象就越严重。简言之，USB 设备可能承受超过5V 的电压，并应当针对这种情况采取保护措施。

A. 经典保护方案：

B. 低成本保护方案：

知识延伸：USB其总线标准：

USB1.1——支持低速率（ HalfSpeed）的1.5Mbps和全速率（FullSpeed）的 12Mbps；

USB2.0——支持高速率（High Speed）的480Mbps；

USB3.0——支持超高速率（ SuperSpeed）的 5Gbps；

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