1單口USB2.0的ESD應(yīng)用方案

USB接口的工作電壓一般為5V，電壓可能會(huì)存在細(xì)微的波動(dòng)，?但這種波動(dòng)通常不會(huì)超過(guò)±0.2V的范圍，?即保持在4.8V至5.2V之間。

對(duì)于監(jiān)控?cái)z像頭上的USB2.0單接口的ESD保護(hù)方案，我們選取了TT0521SB對(duì)兩條數(shù)據(jù)信號(hào)線D+和D-進(jìn)行ESD保護(hù)，TS0511LE對(duì)VBUS進(jìn)行ESD保護(hù)。

TT0521SB是一款DFN1006-2L封裝的雙向單通道ESD芯片，符合IEC 61000-4-2 (ESD) ±25kV (Air) 和±20kV (Contact)標(biāo)準(zhǔn)，工作電壓為5V，漏電流0.01uA，結(jié)電容0.35pf。

TS0511LE是一款SOD323封裝的單向單通道ESD芯片，符合IEC61000-4-2 (ESD) +/-30kV (air)和+/-30KV(contact)標(biāo)準(zhǔn)，工作電壓5V，漏電流0.1uA，結(jié)電容150pf。

應(yīng)用方法如圖1所示，USB2.0最高支持480Mbps的傳輸速率，所以對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)線D+和D-的ESD保護(hù)選擇了結(jié)電容低至0.35pf的器件，而VBUS只是一條提供5V電源和500mA的電源線，對(duì)器件的電容要求不高，只需選取單向保護(hù)的TS0511LE即可滿足需求。

圖1 單口USB2.0接口保護(hù)方案電路圖

2雙口USB2.0的ESD應(yīng)用方案

在有些應(yīng)用場(chǎng)景下，單口的USB不能滿足使用要求，需要配備兩個(gè)甚至更多的USB接口。但由于空間有限，不可能使用數(shù)量過(guò)多的ESD保護(hù)芯片，因此對(duì)于雙口的USB2.0接口，我們采用了集成式的TT0514TL進(jìn)行ESD保護(hù)。

TT0514TL是一款采用SOT23-6L封裝的單向四通道ESD保護(hù)芯片，工作電壓為5V，漏電流為0.1uA，結(jié)電容為0.6pf，器件的應(yīng)用方法如圖2所示。

圖2 雙口USB2.0接口保護(hù)方案電路圖

3USB3.X（Gen1,Gen2）的ESD應(yīng)用方案

在人工智能和算法的大背景下，應(yīng)對(duì)未來(lái)監(jiān)控?cái)z像頭需要更高數(shù)據(jù)速率和更高功率傳輸水平，可能會(huì)應(yīng)用更先進(jìn)的USB接口，因此本方案也給出USB3.X的ESD應(yīng)用方案。

對(duì)于USB3.X Gen1接口，我們采用了TT0314TP+ TT0514TL的組合。

對(duì)于USB 3.X Gen2接口，我們采用了TT3304SP+ TT0514TL的組合。

TT0314TP的結(jié)電容為0.6pf，TT3304SP的結(jié)電容為0.3pf，滿足USB3.X Gen2更高速率的要求。這兩種接口的結(jié)構(gòu)一樣，應(yīng)用方法類似，如圖3所示。

圖3 USB3.X（Gen1,Gen2）接口保護(hù)方案電路圖

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