USB 3.0的電路保護方案

現(xiàn)有的USB 2.0協(xié)議允許高達480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，并支持即插即用、熱插拔安裝和運行。與之相比，USB 3.0規(guī)范允許高達5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，并向后支持較低速的USB 2.0規(guī)范。

USB 3.0增加了4個接到連接器的新引腳，以支持新的SuperSpeed接口：USB3_TX(差分對)和USB3_RX(差分對)。

USB 3.0的SuperSpeed接口與USB 2.0相比，要求更低電容值的ESD保護器件。增加極低電容值的PESD器件可以幫助最小化插入損耗，以滿足USB 3.0的眼圖要求。憑借0.2pF的典型電容值和大于6GHz的平坦插損區(qū)域，PESD器件能夠支持USB 3.0應用的要求，并處理大量ESD瞬態(tài)電壓沖擊。

與大多數(shù)傳統(tǒng)的MLV(多層變阻器)或TVS(瞬態(tài)電壓抑制器)二極管技術相比，PESD器件可提供更低的電容值，而且其低觸發(fā)和低箝位電壓也有助于保護敏感的電子元件。PESD器件適用于USB 2.0高速D+和D-信號線以及USB 3.0 SuperSpeed信號線的ESD保護。在電路保護方案中增加PESD器件可提升保護級別，從而滿足IEC61000-4-2規(guī)范要求。該規(guī)范規(guī)定接觸模式的ESD測試標準是8kV(典型)/15kV(最大)，空氣放電模式的ESD測試標準是15kV(典型)/25kV(最大) 。

圖3：一個綜合的USB 3.0電路保護方案。

綜合電路保護方案

在USB應用中，一個綜合保護方案可用來增強對高電流、高電壓和ESD瞬態(tài)電壓沖擊的保護。圖3和4顯示了適用于USB 3.0和Powered-B連接器設計的電路保護器件。

圖4：針對USB 3.0應用中最新Powered-B連接器的綜合電路保護方案。

器件推薦

PPTC過流保護器件可幫助設計師滿足USB 3.0規(guī)范的新的大電流要求，并提供一種簡單的、節(jié)省空間的限流解決方案。PESD器件可提供高速數(shù)據(jù)傳輸應用所需的低電容值(典型值0.2pF)，并可提供目前電子工業(yè)最流行的外形尺寸。PolyZen器件既可為設計師提供傳統(tǒng)箝位二極管的簡單性，又消除了持續(xù)過壓所需的大型散熱片。該器件可保護設備免受因使用不正確的電源、瞬態(tài)電壓和其它因用戶錯誤而引起的損害。