USB3.0 保護電路的EMC解決方案
減小電磁干擾EMI:當USB接口中帶有電源信號,對電源信號需要進行濾波處理。電源線上串聯(lián)一個300Ω/2A磁珠,并在電源線上的磁珠兩端并聯(lián)電容,電容的取值一般在0,01uF到0,1uF之間。USB差分線對上串聯(lián)一個共模扼流圈。對于共模扼流圈(共模電感)的選擇,應主要考慮共模扼流圈的差摸寄生電感對高速USB信號的影響。如果寄生差摸電感太大,就會對USB信號產生衰減,影響USB接口的工作性能。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201612/328912.htm以上這些措施可以有效的減少電磁干擾EMI但對靜電的防護效果就差了很多,由于USB接口具有可熱插拔性,USB接口很容易因人為因素而導致靜電損壞器件,比如死機、復位等,更嚴重的會燒壞板子。因此,使用USB接口的用戶迫切要求加入防ESD的保護器件。瞬雷電子現將這方面的經驗與工程師朋友們分享:對于接地設備,USB的ESD保護電路原理如圖1,ESD保護器件分別并聯(lián)在電路中的USB數據線、電源線、工作地線和大地或金屬外殼(屏蔽層)之間。對于不接地設備, USB的ESD保護電路原理如圖2,ESD保護器件則分別并聯(lián)在電路中的USB數據線、電源線和磁珠之前的工作地GND之間,并將USB電纜屏蔽層與GND通過Y電容相連或者直接相連。
圖1
圖2
差分線對因數據傳送速度高達4.8Gbps,則需要連接寄生電容非常小的器件,瞬雷電子生產的TUSD05H4U靜電保護器其動作電壓為7V,反應速度快,鉗位電壓精確,結電容小于1PF,較大電容的保護器件可導致數據信號波形惡化甚至出現位錯誤。經我司實驗室測試結果顯示,寄生線電容高于1.2PF的ESD保護器件可能會在高速數據傳輸時產生很大的信號干擾,導致USB3.0 無法正常讀取數據。對于USB2.0接口,寄生電容為5PF都不會影響信號傳輸。
該方案所占體積小、成本低對靜電放電ESD及電磁干擾EMI的防護效果很好,實用性強。
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