矽力杰USB2.0接口ESD保護方案

隨著PC、智能手機等通訊設備對于數(shù)據(jù)傳輸需求不斷增加，USB 2.0被廣泛應用于這些場景。USB 2.0憑借其用戶友好性和可提供高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Γ赑C、消費電子和移動設備中成為不可或缺的接口。USB2.0可提供高達480Mbps的傳輸速率（高速），同時支持1.5Mbps（低速）和12Mbps（全速）。USB 2.0包括四條線：兩條數(shù)據(jù)線（D+和D-），用于數(shù)據(jù)傳輸；總線電壓（VBUS）和地線（GND）。

ESD保護的重要性

USB 2.0端口支持熱插拔操作，在插入或拔出任何USB外設時會產生靜電放電（ESD），USB 2.0端口因此極易受到損害。USB 2.0端口中使用的高速數(shù)據(jù)信號會在0V到+0.5V之間變化，最大數(shù)據(jù)速率為480Mbps。在此數(shù)據(jù)速率下，任何額外的寄生電容都會導致信號干擾，而矽力杰ESD保護方案能在不損害高速數(shù)據(jù)線性能的情況下保護USB 2.0的敏感組件。

矽力杰USB2.0保護方案

VBUS線路保護：VBUS引腳將導通一個5V直流電源，需要至少具有5V工作電壓的ESD保護，以確保正常操作中不會發(fā)生擊穿。

D+和D-數(shù)據(jù)線保護：D+和D-數(shù)據(jù)線將傳遞480Mbps差分信號，需要低電容ESD保護以支持高速信號。

USB2.0保護最重要的問題之一是鉗位電壓（VC）。較低的鉗位電壓意味著更快的響應時間和對受保護器件的較小壓力。其中SYT32S05DWD的VC典型值為4.5V@ TLP16A，可以極大地提高保護能力。

*典型TLP測試曲線

寄生電容是USB 2.0數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧硪粋€關鍵參數(shù)。由于USB 2.0可以達到480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，如果寄生電容太大，可以監(jiān)測和測量明顯的插入損耗或眼圖。其中SYT13S03SMD的每個I/O引腳到GND的電容是0.42pF，可以保證傳輸?shù)男盘柌粫夯?。根?jù)電容與數(shù)據(jù)速率之間的關系，小于5pF的寄生電容可以支持高達480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，因此超低電容（0.42~1.2pF）為USB 2.0高速應用提供了更好的設計選擇。

此外浪涌保護能力也是一個需要重點考慮的因素。當系統(tǒng)對浪涌能力要求很高的時候，SYT31S05/SYT32S05系列產品可以通過高達15A浪涌電流，提供最高可達38V的浪涌保護水平。

矽力杰USB2.0接口ESD保護方案