車載信息娛樂系統之USB端口失效分析

隨著車機的不斷升級換代，車內外的科技感越來越強。其中給我們最大的感受就是汽車的功能越來越多，并且越來越智能了。實現這些功能是得益于我們的中控信息系統的不斷發(fā)展，而中控系統的可靠性與穩(wěn)定性將決定我們用戶的駕駛體驗與用車安全。

今天，我們就來跟大家分享一個中控信息系統的整改案例。

案例背景

●   產品

車載信息娛樂系統

●   測試標準 

接觸 +/-6KV

●   問題描述

USB功能失靈，不良率約為0.1%，USB上的TVS uClamp3311T阻抗降為KΩ 級

01 整改分析    

整改分析（I）

閂鎖分析:

測試環(huán)境（USB2.0 LS mode）

結論：uClamp3311T 應用于USB2.0不會出現閂鎖問題@ 25℃/130mA 。

整改分析（II）

過壓分析：

TVS Vbr=3.5V，在USB LS/FS 模式下，輸出電壓Voh_max=3.6V，大于TVS 3.5V Vbr，在USB工作期間，會導致uClamp3311T處于長時間導通狀態(tài)。

測試環(huán)境  

結論：在USB工作期間，流過uClamp3311T的漏電流達17mA。長此以往，會有可能導致TVS性能下降，阻抗變小。

整改分析（III）

浪涌能力分析：

設備無法承受外界復雜的浪涌環(huán)境

測試環(huán)境

結論：經浪涌測試后，uClamp3311T的阻抗會由+∞ 變?yōu)?~KΩ級，現象類似于客戶所遇到的問題。

02 整改對策    

●   器件選型策略 

- 工作電壓(>3.6v) (LS 模式) 

- 無閂鎖隱患（SCR TVS）  

- 低容值，低ESD鉗位和浪涌鉗位電壓 

●   方案參數對比

●   ESD&TLP 鉗位對比

●   Surge鉗位對比

結語    

USB端口常見于我們的各種應用當中，所以大家不會覺得它很復雜，對其保護的相關工作也往往會簡單略過。但是因其工作模式的多樣性，以及終端產品應用環(huán)境的復雜程度不同，這就會讓我們一般設計的方案存在著很大的變數。所以重視每一個端口，需要從各種細節(jié)出發(fā)，這樣我們才能達到事半功倍的效果。