0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

适合USB4的ESD保护

星星科技指导员 来源:安世半导体 作者:Burkhard Laue 2023-02-10 09:57 次阅读

USB4规范引入了新的底层协议,允许连接进行扩展,让所连接设备实现出色的互连能力。例如,随着USB Type-C发展成为众多主机产品的外部显示端口,新协议能够扩展显示数据流的分配。还可以帮助优化较旧设备的性能。然而,这意味着新协议所包含的一些变更将对ESD保护器件的选择产生影响。

USB4的主要特点包括:

借助USB Type-C线缆实现双通道操作,并通过认证线缆实现高达40 Gbps的数据传输

支持多数据和显示协议,可高效共享最大总带宽

与USB 3.2、USB 2.0和Thunderbolt 3向后兼容

支持USB供电规范

ESD保护的TrEOS支柱因素

显然,ESD保护为系统链路增加低插入损耗(信号衰减)和低回波损耗(信号反射)的同时,提供低钳位电压以保护敏感的高速数据线。所以,从许多方面来说,采用有源可控硅整流的Nexperia TrEOS ESD保护技术是理想解决方案。此外,通过PESD2V8R1BSF,设计师能够获得极低电容(0.1 pF)、极低钳位(动态电阻0.45 Ω)及超高浪涌和ESD脉冲抗扰度(对于非常快速的数据线,可达4.5 A 8/20 µs)的最佳组合。

但任何ESD保护一样,Nexperia清楚,要选择合适的高速ESD器件,工程师需要从系统级方法考虑性能和放置位置。因此,我们使用高效的系统级ESD设计(SEED)方法(如ESD应用手册——现代接口的保护概念、测试和仿真第5章所述)。如果将USB4和USB 3.2规范进行比较,我们会发现一个容易被忽视的潜在问题——工作电压。

向后兼容性和工作电压

除了可以忽略插头方向外,USB Type-C为最终客户提供的主要优势是能够连接两个不同的应用并由这两个应用协商确定最佳连接。在白皮书《选择USB4™的ESD保护器件》中,我们探讨了因具有不同工作电压但使用相同USB Type-C连接而引起的潜在ESD保护和放置问题。

pYYBAGPlqDWAEvGLAACuTzkwZc8221.png

当USB 3.2系统连接到USB4系统时,测试点的定义

需要注意的一点是,对于USB4,必须为接收器输入(Rx)提供交流耦合。这意味着ESD保护可以直接放置在耦合电容器后面的SoC输入端,或放置在耦合电容器前面的端口侧。在第一种情况下,可以选择具有超低钳位电压的低VRWM器件,从而为非常敏感的输入提供最佳保护。将保护放置在耦合电容器前面意味着耦合电容器也受到保护,但通常选择与Type-C连接器上的预期最大VBUS一样高的VRWM。对于这两种应用场景,Nexperia都可提供合适的解决方案。

审核编辑:郭婷

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • ESD
    ESD
    +关注

    关注

    46

    文章

    1805

    浏览量

    171039
  • usb
    usb
    +关注

    关注

    59

    文章

    7377

    浏览量

    257488
  • type-c
    +关注

    关注

    543

    文章

    1521

    浏览量

    266205
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    USB接口的ESD保护器件要求

    USB接口的ESD保护器件要求:掌握USB元件的ESD防护本质知识,有助于明确针对USB应用的半
    发表于 07-22 14:26

    USB2.0数据接口ESD保护

    USB元件提供ESD保护。 业界制定了不少针对不同瞬态干扰的ESD标准,比如针对系统级ESD事件的IEC61000-
    发表于 12-27 16:21

    针对USB端口的ESD保护

    秒),可以在ESD脉冲的快速上升时间内保护USB元件。3. 低漏电电流,以减少正常工作下的功率能耗。4. 稳固耐用,在反复性的ESD情况下仍
    发表于 08-02 17:43

    ESD保护元件介绍

    )在正常电压范围内具有高阻抗(低泄漏);3)在正常电压范围之外呈低阻抗;4)导通电压适合应用;5) 在遭受应力期间可快速地从高阻抗转换至低阻抗6) 电容对目标应用而言不太高。常用保护电路:常用
    发表于 03-19 11:32

    USB4是如何影响您的设计的?

    USB4是如何影响您的设计的?USB4对您的应有什么潜在影响吗?
    发表于 06-16 08:35

    什么是USB4与为什么总受静电干扰?及适合ESD器件

    近年来各品牌电脑、手机都迈入搭载USB-C接口行列。这对于厂商和用户来说无疑都是一大好消息!据了解,USB4协议将基于Thunderbolt 3协议进行开发,这将使得USB-C接口的兼容性大大增加。
    的头像 发表于 04-07 16:41 4013次阅读
    什么是<b class='flag-5'>USB4</b>与为什么总受静电干扰?及<b class='flag-5'>适合</b>的<b class='flag-5'>ESD</b>器件

    Nexperia的USB4 ESD二极管件实现了保护和性能的出色平衡

    USB4 (Thunderbolt)接口而设计,而PESD4V0Y1BCSF可适用于USB4以及HDMI 2.1。这两款产品均使用Nexperia的成熟TrEOS技术,集低钳位、低电容和高稳健性优势于一身
    发表于 06-16 09:28 1226次阅读
    Nexperia的<b class='flag-5'>USB4</b> <b class='flag-5'>ESD</b>二极管件实现了<b class='flag-5'>保护</b>和性能的出色平衡

    选择面向USB4数据线的ESD保护

    USB4™利用USB Type-C®电缆提供的所有发送(Tx)和接收(Rx)线路,可以达到最高40 Gbps的数据速率。这意味着每个差分线对为20 Gbps,相当于每个差分线对的信号基频为10
    的头像 发表于 02-08 09:47 692次阅读
    选择面向<b class='flag-5'>USB4</b>数据线的<b class='flag-5'>ESD</b><b class='flag-5'>保护</b>

    USB4选择ESD保护器件-白皮书_ESD_防护...

    USB4选择ESD保护器件-白皮书_ESD_防护...
    发表于 02-20 19:15 1次下载
    为<b class='flag-5'>USB4</b>选择<b class='flag-5'>ESD</b><b class='flag-5'>保护</b>器件-白皮书_<b class='flag-5'>ESD</b>_防护...

    东沃电子USB4高速接口浪涌静电保护方案

    由于USB4接口体积更加小巧,内部元器件集成化程度更高,受到静电浪涌危害的可能性会更大。为此,在USB4端口电路设计时,需要选用合适的ESD静电保护二极管为其护航。
    发表于 04-26 10:26 288次阅读

    Nexperia | USB4 ESD 二极管件实现了保护和性能的出色平衡

    Nexperia | USB4 ESD 二极管件实现了保护和性能的出色平衡
    的头像 发表于 05-24 12:17 226次阅读

    USB4接口EOS和ESD保护方案及防护器件选型指南

    更高,受到静电浪涌危害的可能性会更大。为此,在USB4端口电路设计时,需要选用合适的ESD静电保护二极管为其护航。
    的头像 发表于 05-26 10:26 1479次阅读
    <b class='flag-5'>USB4</b>接口EOS和<b class='flag-5'>ESD</b><b class='flag-5'>保护</b>方案及防护器件选型指南

    上海雷卯推出一种USB4接口的静电浪涌保护方案

    USB4USB3.2 的后继版本,是最新的USB规范。USB4是通信协议,采用的硬件接口是USB Type-C 接口,
    的头像 发表于 02-28 11:47 777次阅读
    上海雷卯推出一种<b class='flag-5'>USB4</b>接口的静电浪涌<b class='flag-5'>保护</b>方案

    上海雷卯推出USB4接口的静电浪涌保护方案

    一、 USB4技术性能特点 USB4USB3.2 的后继版本,是最新的USB规范。USB4是通信协议,采用的硬件接口是
    的头像 发表于 02-29 17:31 149次阅读
    上海雷卯推出<b class='flag-5'>USB4</b>接口的静电浪涌<b class='flag-5'>保护</b>方案

    上海雷卯推出USB4接口的静电浪涌保护方案

    一、USB4技术性能特点USB4USB3.2的后继版本,是最新的USB规范。USB4是通信协议,采用的硬件接口是USBType-C接口,U
    的头像 发表于 03-05 08:03 134次阅读
    上海雷卯推出<b class='flag-5'>USB4</b>接口的静电浪涌<b class='flag-5'>保护</b>方案