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魏作浩

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USB端口ESD和EOS防护介绍及方案

USB 端口ESD&EOS防护的方案介绍
USB 端口是一种串口总线标准,也是一种输入输出接口的技术规范,因其具有可以热插拔、便携、标准统一的特点,广泛应用在计算机、手机、电视机、投影仪、移动电源、鼠标、机顶盒等电子设备上,目前市面通用的主要是USB2.0 USB3.0 USB3.1。因USB端口广泛应用在我身边的电子设备上,并且需要进行电力和数据的传输,因此端口的ESD和EOS防护成了提高产品可靠性的标配,下面将具体介绍一些方案供参考。
   USB端口的静电防护,根据测试等级、数据传输速率和是否需要浪涌防护,通常涉及到物料的结电容(Cj)、钳位电压(VBR)、峰值电流(Ipp)和功率(Ppp)。有时根据布板的特殊要求,封装尺寸也是考虑的重要因素。
普通的静电防护,一般测试标准有接触2KV/空气4KV,接触4KV/空气8KV,接触8KV/空气15KV 等,客户也可以根据产品本身的特点,选择要求测试的标准。USB端口若不需要数据传输,ESD防护通常不考虑结电容参数,一般选用10PF左右器件,如7PF的WE05DF-BN/WE05D9-B等。USB2.0端口百兆传输速率一般选择结电容1PF以下器件,如1PF的WE05DLCF-B,0.5PF的WE05DUCF-B。USB3.0/USB3.1端口千兆传输速率必须选用结电容0.5PF以下器件,如0.3PF的WE05DRF-B。信号线上的ESD防护,为方便SMD生产,一般选择双向器件,如果产品电路有特殊设计要求一般选择单向器件。
USB端口EOS防护,主要应用在手机行业,其他如电子烟、医疗产品、蓝牙耳机等产品也有广泛应用。EOS防护标准,目前手机行业主要参考120V/150V/200V/250V/300V/350V等测试等级。由于市面上的适配器除常规5V以外,还有7V/9V/15V等不同输出电压标准,USB 端口EOS 防护相应多采用7V的(WS07D3HP/WS07DP/WS7.0P4S1-B)TVS、12V的(WS12D3HP/WS12DP/WS12P4S1-B)TVS、24V的(WS24P4S1-B)TVS等电压段的防护器件。
至于封装尺寸的选择,主要依据客户的测试等级和布板面积,常规的ESD器件主要是0402封装(DFN1006-2LSOD923 ),EOS器件主要是0603封装(DFN1610-2L)/0805封装(SOD323)/1206封装(SOD123)。
除了分立封装器件,在实际应用中还有多路集成的封装类型,如SOT143 封装的 WE05R/WS054RXLC,DFN2020-6L封装的WS26-4R6N等。
   


    USB应用.pdf (2018-11-21 09:32 上传)

    364.55 KB, 下载次数: 36

回帖(1)

reusabletxt

2021-4-26 11:44:54
钳位电压是VC  不是VBR
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