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碩凱方案:USB3.0接口的靜電放電保護(hù)

2020-08-13

瞬態(tài)過(guò)電壓經(jīng)常是由ESD引起的,它可能會(huì)出現(xiàn)在電源總線和數(shù)據(jù)線上。盡管現(xiàn)代IC可對(duì)抗高達(dá)2000V的高壓,但人體很容易產(chǎn)生出高達(dá)25000V的靜電。在I/O端口保護(hù)應(yīng)用中,數(shù)據(jù)線上的ESD器件必須具備以下特性:快速嵌位、快速恢復(fù)響應(yīng)和極低電容值。


現(xiàn)有的USB2.0協(xié)議允許高達(dá)480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,并支持即插即用、熱插拔安裝和運(yùn)行。與之相比,USB3.0規(guī)范允許高達(dá)5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,并向后支持較低速的USB2.0規(guī)范。因此,USB3.0接口與USB2.0相比需要更低容值的ESD保護(hù)器件。碩凱USB3.0靜電放電保護(hù)方案中使用的TVS管是ULC3304P10、ESD05V14T-LC能夠處理大量ESD瞬態(tài)電壓沖擊,具有較低的電容值和嵌位電壓有助于保護(hù)USB3.0接口電路中的敏感電子元件。下面是碩凱電子FAE工程設(shè)計(jì)的USB3.0接口的靜電放電保護(hù)電路圖:



D.png


瞬態(tài)抑制二極管(TVS)


TVS1【ULC3304P10】Vrwm:3.0V;Vb:4.0V;防靜電能力(接觸/空氣):30KV/30KV;結(jié)電容(f=1MHz):0.5pF;封裝為DFN2510P10


TVS2【ESD05V14T-LC】Vrwm:5.0V;Vb:6.0V;防靜電能力(接觸/空氣):8KV/15KV;結(jié)電容(f=1MHz):1.2pF;封裝為STO-143


方案說(shuō)明與注意事項(xiàng)


1、在USB3.0的電源線,數(shù)據(jù)線共用2顆TVS對(duì)地做防護(hù),鉗位靜電電壓


2、該TVS管的結(jié)電容小于0.8pF,滿足USB3.0的高速傳輸


3、反應(yīng)時(shí)間為ns級(jí)別,殘壓低


4、集成度高,占用PCB板小


USB3.0方案應(yīng)用


1、筆記本電腦、PAD、家用臺(tái)式電腦、工業(yè)電腦


2、槍機(jī)設(shè)備


3、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)


4、機(jī)頂盒


5、移動(dòng)手持設(shè)備


6、電視


7、車載


8、其他含USB2.0端口設(shè)備


9、DVD刻錄機(jī)


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