車(chē)用多媒體主機(jī)ESD解決對(duì)策

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近年隨著越來(lái)越多科技廠商研發(fā)車(chē)用多媒體系統(tǒng)主機(jī)，為了保護(hù)主機(jī)免受ESD (靜電放電) 影響，在多媒體主機(jī)需要配置ESD防護(hù)元件，用于保護(hù)I/O端口免于遭受ESD能量破壞。當(dāng)I/O端口遭遇過(guò)大的ESD能量時(shí)，將導(dǎo)致多媒體系統(tǒng)受到靜電干擾的現(xiàn)象，若此時(shí)系統(tǒng)沒(méi)有做好ESD防護(hù)設(shè)計(jì)，很可能會(huì)造成系統(tǒng)損毀甚至I/O端口功能出現(xiàn)異常，故需選擇ESD防護(hù)效果較佳的防護(hù)元件在車(chē)用多媒體系統(tǒng)主機(jī)上進(jìn)行ESD防護(hù)。

以往在車(chē)用多媒體系統(tǒng)主機(jī)常見(jiàn)的I/O端口是USB2.0，部份的R & D產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)主機(jī)時(shí)，會(huì)想在所有訊號(hào)共用同一個(gè)單通道型號(hào)的ESD防護(hù)元件應(yīng)用在主機(jī)所有的I/O端口。不過(guò)在近年所推出的車(chē)用多媒體主機(jī)為了實(shí)現(xiàn)Apple Car Play / Android Auto等新應(yīng)用需求，會(huì)將以往的USB2.0 Type A升級(jí)成USB Type C，在主機(jī)也有新增HDMI Port端口用來(lái)取代傳統(tǒng)AV in的影像傳輸模式。因此，建議不要為了備料方便，而在所有訊號(hào)共用ESD防護(hù)元件，主要的原因是每個(gè)I/O端口的訊號(hào)電壓皆不同，若統(tǒng)一使用同一顆防護(hù)元件，將會(huì)遇到保護(hù)元件的鉗制電壓特性不符合每個(gè)I/O端口耐受的問(wèn)題。正確的做法是隨著應(yīng)用需求挑選符合該I/O端口應(yīng)用規(guī)格的ESD防護(hù)元件，對(duì)于多媒體系統(tǒng)主機(jī)才能實(shí)現(xiàn)更好的ESD防護(hù)效果。

車(chē)用多媒體系統(tǒng)主機(jī)常見(jiàn)I/O端口，建議ESD保護(hù)元件

1. Dual Port USB2.0

車(chē)用多媒體系統(tǒng)主機(jī)會(huì)配置兩個(gè)USB2.0的端口，若選用傳統(tǒng)單通道的ESD保護(hù)元件，則需使用六顆元件才能保護(hù)兩個(gè)USB2.0端口，但使用四通道Array型式的保護(hù)元件AZ9115-04S則可將原本的六顆收斂成一顆，可參考圖一Dual Port USB2.0 ESD保護(hù)元件應(yīng)用線路圖。

圖一 : Dual Port USB2.0 ESD保護(hù)元件應(yīng)用線路圖

2. USB Type C

USB Type C端口上的TX/RX位置可以選用AZ9143-04F進(jìn)行ESD防護(hù)， D+/D-可搭配AZ9115-04S ESD保護(hù)元件，。在Vbus位置則需考量在Type C端口是否有支援USB Power Delivery的需求，若車(chē)用多媒體系統(tǒng)在Type C Vbus位置有支援20V的高壓快速充電模式，則需要選擇20V的ESD保護(hù)元件，相關(guān)方案選擇請(qǐng)參考圖二。

圖二 : USB Type C ESD保護(hù)元件

3. HDMI Port

HDMI端口上的TMDS高速訊號(hào)位置可以選用AZ9143-04F進(jìn)行ESD防護(hù)，HDMI端口的低速訊號(hào)位置可以選用AZ9115-04S進(jìn)行ESD防護(hù)，ESD應(yīng)用線路圖可參考下方圖三。

圖三 : HDMI端口ESD應(yīng)用線路圖

總結(jié) : 隨著車(chē)載應(yīng)用搭配的車(chē)用多媒體裝置功能增加，在應(yīng)用的影音訊號(hào)端口也升級(jí)成可以提供更高速率應(yīng)用的HDMI and Type C的應(yīng)用規(guī)格，因此對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定度要求會(huì)越來(lái)越嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)ESD的防護(hù)需求也會(huì)越來(lái)越重視。雖然HDMI and Type C端口在消費(fèi)性電子產(chǎn)品中是常見(jiàn)的應(yīng)用端口，不過(guò)若是 搭載應(yīng)用在車(chē)用多媒體系統(tǒng)主機(jī)就需要特別重視ISO10605中的ESD測(cè)試規(guī)格，在車(chē)用產(chǎn)品的ESD測(cè)試等級(jí)中，最高的測(cè)試需求是Air 25kV，與消費(fèi)性電子的Air 15kV有很大的差異。若選用到ESD防護(hù)性能不佳的保護(hù)的TVS產(chǎn)品，將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法通過(guò)ESD測(cè)試認(rèn)證，晶焱科技（Amazing）的車(chē)載系列TVS能提供優(yōu)秀的ESD防護(hù)性能并且通過(guò)AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證，若有車(chē)載應(yīng)用 ESD/EOS 防護(hù)相關(guān)需求，歡迎洽詢(xún)。

審核編輯 黃宇