應用背景

移動互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時代，智能手機給人們的生活帶來了許多便捷，人們的使用頻率也越來越高。作為一款人機交互頻率很高的產(chǎn)品，智能手機與其他電子產(chǎn)品一樣，靜電放電對智能手機來說就如同洪水猛獸，人體靜電放電、空氣中的靜電都可能對手機造成損害。靜電可以損害手機USB接口，造成USB集成電路故障，最糟糕的是會在電子系統(tǒng)中產(chǎn)生數(shù)據(jù)位重影。這些損害和故障會造成手機的"硬性損傷"或元器件損壞。由此而產(chǎn)生的手機經(jīng)常出現(xiàn)不能充電，死機，重啟，數(shù)據(jù)丟失等情況，最終導致用戶體驗變差。

同時，手機USB端口在插拔的過程中，容易引起Vbus電源間的EOS（electric over stress）突波噪聲。這種突波頻率不高，但是能量很強，會對手機內(nèi)部IC損傷極其嚴重。 USB元件的可熱插拔性使它成為靜電放電敏感元件，因此對手機USB端口實施ESD防護是極其重要且必需的。

手機USB口防護方案及碩凱器件：

方案說明及注意事項

USB使得數(shù)據(jù)在不同電子設備之間的傳輸更快更方便，隨著常見文件的大小持續(xù)增加，高數(shù)據(jù)率也變得越來越重要。這種等級的數(shù)據(jù)率，為數(shù)據(jù)線路增加任何電容都可能造成信號波形失真，導致數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛嗪?或故障。所以ESD保護器件的選擇需要非常慎重。下面是碩凱電子FAE工程師選擇ESD保護器件的基本思路：

1.USB Vbus端使用一顆小體積大功率ESD器件，可以通過承受300V以上浪涌沖擊（IEC 61000-4-5 1.2/50us-8/20us）

2.USB Vbus端ESD最大工作電壓13.5V可以滿足不同標準高壓快速充電技術

3.Vbat端再使用一顆小體積大功率ESD，工作電壓4.5V，作二次防護

4.其他高速差分通訊線路ESD保護，采用低極間電容0.35pF，可以滿足高速通訊傳輸

碩凱器件：靜電保護二極管

ESD1~6：【SEO5VP50N-16】 Vwm：5V；結(jié)電容（f=1MHz）：0.35pF；防靜電能力（接觸/空氣）：8KV/15KV；

ESD7：【SE13V5202N-20】Vwm：13.5V；結(jié)電容（f=1MHz）：2000pF；防靜電能力（接觸/空氣）：30KV/30KV；

ESD8：【SE4V5700D-32】Vwm：4.5V；結(jié)電容（f=1MHz）：70pF；防靜電能力（接觸/空氣）：30KV/30KV；

碩凱FAE工程師們分析了手機USB端口防護需求，提出了ESD防護方案，在碩凱電子配備的專業(yè)EMC實驗室里，通過真實的模擬實驗及大量測試數(shù)據(jù)驗證了該方案的可靠性和有效性。在給客戶的實際應用中，驗證了電路方案的正確性,提出了電路結(jié)構(gòu)改進方向,不斷完善了手機USB口電路防護方案。