USB Type-C コネクタを静電放電から保護する方法は?

13/04/2022 Yue


今日の消費者は、スマートフォンやタブレットからウェアラブルやラップトップに至るまで、USB-C または USB-Type C 通信インターフェース規格を使用するモバイル デバイスに急速に依存するようになり、USB ポートはこれらのデバイス ポートの急速充電を兼ねることができます。 その結果、USB Type-C コネクタの静電放電 (ESD) および熱保護がこれまで以上に重要になっています。

ケーブルやコネクタが外部環境 (USB ポートなど) に露出している電子回路は、ESD の潜在的な標的となります。ESD の影響は、人間との直接の接触や空気によって発生する可能性があり、ESD の影響は 30 kV 以上に達する可能性があります。 は 30 A にもなり、立ち上がり時間が非常に速く、シリコンとワイヤを溶かす可能性があり、ESD のエネルギーが非常に大きいため、コンポーネントの完全な故障を引き起こす可能性があります。 さらに、ESD 誘導電流は、論理デバイスの状態変化、ラッチアップ、または予測不能な動作などのソフト障害を引き起こす可能性があります。

1. USB 2.0 ラインの場合、SP3530 単方向 TVS ダイオードまたは同等品の使用を検討してください。 この TVS ダイオードは、減衰なしで、IEC 61000-4-2 で要求される 8kV レベルのほぼ 3 倍である 22kV ESD ストライクを安全に吸収できます。 通常、0.3 pF の低静電容量により、信号遷移への干渉が最小限に抑えられます。 このコンポーネントは、PC ボードのスペースを節約するように設計された 0201 表面実装パッケージに収納されています。

2. SuperSpeed ラインでは、高速データ転送のパフォーマンスを低下させないように、できるだけ容量の小さいコンポーネントが必要です。 たとえば、SP3213 双方向 TVS ダイオードは、アノードとアノードを接続した 2 つのダイオードで、最大 12 kV の ESD ストライクに対する保護を提供します。 これらのダイオードの漏れ電流は通常わずか 20 nA で、回路の消費電力を最小限に抑え、コンパクトな µDFN-2 表面実装パッケージにパッケージされています。

3.サイドバンド使用 (SBU) および構成チャネル (CC) ラインの場合、SP1006 単方向 TVS ダイオードを検討できます。 このデバイスは、µDFN-2 パッケージで 30 kV の ESD ストライクを安全に吸収できます。 SP1006 は、非常に信頼性の高い TVS ダイオードであり、AEC-Q101 認定済みで、USB 通信を使用する車載アプリケーション向けです。

4.Vbus ラインには、信号ライン保護デバイスよりも高い電力レベルに耐えられる TVS ダイオードが必要です。 SPHV シリーズ 200 W TVS ダイオードは、100 W 容量の Vbus ラインを保護します。 SPHV ダイオードは、ESD 定格が 30 kV で、AEC-Q101 認定済みで、表面実装パッケージで入手できます。 拡張電力範囲インターフェースの場合、ソリューションの例は SMBJ ダイオードです。 SPHV ダイオードよりも 600 W のピーク電力定格が高く、最大 30 kV の ESD ストライクを吸収できます。 USB ポートに推奨される他の TVS ダイオードと同様に、SMBJ ダイオードは表面実装コンポーネントです。

異なる TVS ダイオードのそれぞれは、ラインの機能に干渉することなく、ESD からラインの特定のセットを保護するために必要な機能を備えています。 これらのダイオードを回路に組み込むことで、瞬時障害、ソフト障害、および早期障害の可能性を防ぎます。

エレクビーコネクタ、ワイヤ、アダプタ、およびその他の電子製品の研究開発と製造に焦点を当てた、電子部品の専門メーカーです。



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