如何保護 USB Type-C 連接器免受靜電放電?

2022-04-13 Yue


今天的消費者已經迅速依賴使用 USB-C 或 USB-Type C 通信接口標準的移動設備,從智能手機和平板電腦到可穿戴設備和筆記本電腦,USB 端口還可以作為這些設備端口的快速充電端口。 因此,USB Type-C 連接器的靜電放電 (ESD) 和熱保護變得前所未有的重要。

電纜和連接器暴露在外部環境(如 USB 端口)的電子電路是 ESD 的潛在目標,ESD 效應可由人體或空氣直接接觸產生,ESD 效應可高達 30 kV 或更高,電流可 高達30 A,上升時間非常快,可以熔化矽和電線,ESD的能量非常大,可以導致元件完全失效。 此外,ESD 感應電流會導致軟故障,包括邏輯器件的狀態變化、閂鎖或不可預測的行為。

1. 對於 USB 2.0 線,請考慮使用 SP3530 單向 TVS 二極管或同等產品。 此 TVS 二極管可以安全地吸收 22kV ESD 衝擊,幾乎是 IEC 61000-4-2 要求的 8kV 水平的 3 倍,並且沒有衰減。 通常,0.3 pF 的低電容可最大限度地減少對信號轉換的干擾。 該組件採用 0201 表面貼裝封裝,旨在節省 PC 板空間。

2. 超高速線路需要電容盡可能低的元件,以免降低高速數據傳輸的性能。 例如,SP3213 雙向 TVS 二極管,兩個陽極到陽極連接的二極管提供高達 12 kV 的 ESD 衝擊保護。 這些二極管的漏電流通常僅為 20 nA,可最大限度地降低電路功耗,並採用緊湊型 µDFN-2 表面貼裝封裝。

3.對於邊帶使用 (SBU) 和配置通道 (CC) 線路,可以考慮使用 SP1006 單向 TVS 二極管。 該器件採用 µDFN-2 封裝,可以安全吸收 30 kV ESD 衝擊。 SP1006 是一款非常可靠的 TVS 二極管,符合 AEC-Q101 標準,適用於帶 USB 通信的汽車應用。

4.Vbus 線路需要 TVS 二極管能夠承受比信號線路保護設備更高的功率水平。 SPHV 系列 200 W TVS 二極管保護具有 100 W 容量的 Vbus 線路。 SPHV 二極管的 ESD 額定值為 30 kV,符合 AEC-Q101 標準,並提供表面貼裝封裝。 對於擴展功率範圍接口,示例解決方案是 SMBJ 二極管。 它具有比 SPHV 二極管更高的 600 W 峰值額定功率,並且可以吸收高達 30 kV 的 ESD 衝擊。 與推薦用於 USB 端口的其他 TVS 二極管一樣,SMBJ 二極管是表面貼裝元件。

每個不同的 TVS 二極管都具有保護一組特定線路免受 ESD 影響而不干擾線路功能的必要功能。 將這些二極管併入電路可防止瞬時故障、軟故障和潛在的過早故障。

電蜂是一家專業的電子元器件製造商,專注於連接器、線材、適配器等電子產品的研發和製造。



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