USB接口靜電整改案例分享（二）——交換機USB接口

一、摘要

USB是通用串行總線的縮寫，是一種串口總線的標準，也是一種輸入輸出接口的技術(shù)規(guī)范。USB接口可以用來連接各種設備，從而實現(xiàn)計算機與外部設備之間的數(shù)據(jù)傳輸，已經(jīng)成為現(xiàn)今計算機設備之間連接的主要接口。但因USB接口裸露的金屬座子及對外通訊的信號PIN腳，容易受到ESD脈沖、插拔尖峰脈沖電壓等快速瞬變的影響，可能會損壞主機或外設收發(fā)器的精密內(nèi)部電路，會對數(shù)據(jù)的傳輸造成影響，所以通過靜電整改增強USB接口的靜電防護能力極為重要。

靜電是生活中常見的問題，靜電放電有可能會影響設備的使用。我們以湖南靜芯靜電整改的一個交換機為案例，分析USB接口在靜電防護方面可能遇到的問題。

二、問題描述

該產(chǎn)品需要通過的測試條件為IEC61000-4-2 :2008接觸放電測試±8KV，空氣放電±12KV。產(chǎn)品通過HDMI接口連接顯示屏，可通過屏幕變化顯示系統(tǒng)狀態(tài)。在進行靜電測試過程中，我們發(fā)現(xiàn)用靜電槍打USB接口附近時容易出現(xiàn)花屏和無信號現(xiàn)象，且需要人為重啟才能恢復正常，說明USB接口附近的靜電防護能力較弱。

三、整改過程

根據(jù)該產(chǎn)品電路圖進行分析，我們發(fā)現(xiàn)該USB接口已經(jīng)使用了合適的靜電防護器件，擁有一定的防護能力，仍然出現(xiàn)靜電放電導致產(chǎn)品運行出問題的原因可能是在打靜電時影響了5V電源。

在靜電測試過程中，尖峰電壓有可能直接通過5V0電源引腳，由于電源引腳附近沒有保護器件，高電壓能量無法快速泄放到地，則會影響系統(tǒng)的供電部分，導致產(chǎn)品運行出問題。建議在USB接口的供電部分增加一顆ESD器件，限制打靜電過程中產(chǎn)生的尖峰電壓。

我們在電容C101上并聯(lián)了一顆湖南靜芯的ESD防護器件SENC3D5V1BD，其電氣特性表如下表2所示，該器件工作電壓為5V，鉗位電壓為10V，結(jié)電容為44Pf,封裝為SOD-323。由實際測試結(jié)果可知，替換后產(chǎn)品性能顯著提升，用靜電槍打USB接口附近的測試結(jié)果如下表1所示。

表1測試結(jié)果對比表

表2 SENC3D5V1BD電氣特性表

通過上述整改措施，我們成功幫助客戶解決了USB接口附近的靜電防護問題，確保了設備的穩(wěn)定運行。湖南靜芯作為專業(yè)的靜電防護方案提供商，期待與您分享更多實戰(zhàn)案例與解決方案。

審核編輯 黃宇