不可不知的USB2.0/USB3.0/HDMI静电防护方案

电子说

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描述

静电防护电路在电子产品/设备的电路板上是十分常见的应用电路,今天就让我们一探究竟。

FAE电子工程师对所以的端口进行了静电防护设计,其中包括usb2.0静电防护方案、USB3.0静电防护方案以及HDMI静电防护方案,下面将对这些静电防护方案的保护电路进行分析。

1、USB2.0静电防护方案

一、应用背景

1、USB2.0需要支持热插拔

2、传输速率高达480Mbps,不容许数据丢包

3、USB芯片集成度高,很脆弱,易受静电损坏

二、防护方案与硕凯器件

静电防护

瞬态抑制二极管(TVS)

【ESD05V14T-LC】Vrwm:5.0V;Vb:6.0V;防静电能力(接触/空气):8KV/15KV;结电容(f=1MHz):1.2pF;封装为SOT-143

三、方案应用

1、笔记本电脑、PAD、家用台式电脑、工业电脑

2、枪机设备

3、网络打印机

4、机顶盒

5、移动手持设备

6、电视

7、车载

8、其他含USB2.0端口设备

9、DVD刻录机

四、方案说明与注意事项

1、在USB2.0的电源线,数据用1颗TVS对地做防护,钳位静电电压

2、该TVS的结电容小于1.2pF,在USB2.0最高速率480Mbps时都可以完成传输信号

3、该TVS管封装为SOT-143,体积小,节约PCB空间,便于工程师设计

2、USB3.0静电防护方案

一、应用背景

1、USB3.0需要支持热插拔

2、传输效率比USB2.0高10倍左右,对数据传输容错率有更严格的要求

3、USB3.0芯片集成度高,很脆弱,易受静电损坏

二、防护方案与硕凯器件

静电防护

图:USB3.0防护方案电路图解
 

瞬态抑制二极管(TVS)

TVS1【ULC3304P10】Vrwm:3.0V;Vb:4.0V;防静电能力(接触/空气):30KV/30KV;结电容(f=1MHz):0.5pF;封装为DFN2510P10

TVS2【ESD05V14T-LC】Vrwm:5.0V;Vb:6.0V;防静电能力(接触/空气):8KV/15KV;结电容(f=1MHz):1.2pF;封装为STO-143

三、方案应用

1、笔记本电脑、PAD、家用台式电脑、工业电脑

2、枪机设备

3、网络打印机

4、机顶盒

5、移动手持设备

6、电视

7、车载

8、其他含USB2.0端口设备

9、DVD刻录机

四、方案说明与注意事项

1、在USB3.0的电源线,数据线共用2颗TVS对地做防护,钳位静电电压

2、该TVS管的结电容小于0.8pF,满足USB3.0的高速传输

3、反应时间为ns级别,残压低

4、集成度高,占用PCB板小

3、HDMI静电防护方案

一、应用背景

1、HDMI需要支持热插拔

2、HDMI传输速率较高

3、HDMI芯片脆弱,易静电损坏

二、防护方案与硕凯器件


 

静电防护

瞬态抑制二极管

TVS1【ULC0524P】Vrwm:5.0V;Vb:6.0V;防静电能力(接触/空气):8KV/15KV;结电容(f=1MHz):0.8pF;封装为DSON-10

TVS1【ULC3304P10】Vrwm:3.3V;Vb:4.0V;防静电能力(接触/空气):30KV/30KV;结电容(f=1MHz):0.5pF;封装为DFN2510P10

TVS2【SR05-4A】Vrwm:5.0V;Vb:6.0V;防静电能力(接触/空气):8KV/15KV;结电容(f=1MHz):1.0pF;封装为STO-26

三、方案应用

1、笔记本电脑、PAD、家用台式电脑、工业电脑

2、枪机设备

3、机顶盒

4、移动手持设备

5、电视

6、车载

7、DVD刻录机

8、其他含HDMI端口设备

四、方案说明与注意事项

1、分别在HDMI的数据线,时钟频率等传输线用TVS对地做防护,钳位静电电压

2、该TVS的结电容小于0.8pF,在HDMI最高传输速率时都可以完整传输信号

3、该TVS封装为DSON-10,体积小,节约PCB空间,便于工程师设计

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