手机USB口防护方案

2023-5-6 08:43| 发布者: 开心| 查看: 38| 评论: 0

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摘要: 　　使用背景　　移动互联网高速发展的时代，智能手机给人们的生活带来了许多便捷，人们的运用频率也越来越高。作为一款人机交互频率很高的产品，智能手机与其他电子产品 ...

　　使用背景
　　移动互联网高速发展的时代，智能手机给人们的生活带来了许多便捷，人们的运用频率也越来越高。作为一款人机交互频率很高的产品，智能手机与其他电子产品一样，静电放电对智能手机来说就如同洪水勐兽，人体静电放电、空气中的静电都可能对手机造成损害。静电可以损害手机USB接口，造成USB集成电路问题，最糟糕的是会在电子系统中产生数据位重影。这些损害和问题会造成手机的"硬性损伤"或元器件破坏。由此而产生的手机经常出现不能充电，死机，重新启动，数据遗失等情况，最终导致用户体验变差。
　　同时，手机USB端口在插拔的过程中，容易引起Vbus电源间的EOS（electric over stress）突波噪声。这种突波频率不高，但是能量很强，会对手机内部IC损伤极其严重。USB元件的可热插拔性使它成为静电放电敏感元件，因此对手机USB端口实施ESD防护是极其重要且必需的。
　　手机USB口防护方案及硕凯器件：

　　方案说明及注意事项
　　USB使得数据在不同电子设备之间的传输更快更方便，随着常见文件的大小持续增加，高数据率也变得越来越重要。这种等级的数据率，为数据线路增加任何电容都可能造成信号波形失真，导致数字数据传输的间断和/或问题。所以ESD保护器件的选择需要非常慎重。下面是硕凯电子FAE工程师选择ESD保护器件的基本思路：
　　1.USB Vbus端运用一颗小体积大功率ESD器件，可以通过承受300V以上浪涌冲击（IEC 61000-4-5 1.2/50us-8/20us）
　　2.USB Vbus端ESD最大工作电压13.5V可以满足不同标准高压快速充电技术
　　3.Vbat端再运用一颗小体积大功率ESD，工作电压4.5V，作二次防护
　　4.其他高速差分通讯线路ESD保护，采用低极间电容0.35pF，可以满足高速通讯传输
　　硕凯器件：静电保护二极管
　　ESD1~6：【SEO5VP50N-16】 Vwm：5V；结电容（f=1MHz）：0.35pF；防静电能力（接触/空气）：8KV/15KV；
　　ESD7：【SE13V5202N-20】Vwm：13.5V；结电容（f=1MHz）：2000pF；防静电能力（接触/空气）：30KV/30KV；
　　ESD8：【SE4V5700D-32】Vwm：4.5V；结电容（f=1MHz）：70pF；防静电能力（接触/空气）：30KV/30KV；
　　硕凯FAE工程师们分析了手机USB端口防护需要，提出了ESD防护方案，在硕凯电子配备的专业EMC实验室里，通过真实的模拟实验及大量测验数据验证了该方案的可靠性和有效性。在给客户的实际使用中，验证了电路方案的正确性,提出了电路结构改进方向,不断完善了手机USB口电路防护方案。

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