USB2.0单/双接口ESD静电浪涌保护方案

为了支持与主机设备及其创新功能进行超高速通信的现代需求，USB接口技术由USB1.1、USB 2.0、USB 3.0、USB 3.1、USB 3.2（Gen 1、Gen 2、Gen 2x2）、USB Type-C发展到到如今超火的USB 4。尽管新版本的USB接口技术能够满足更高数据速率和更高功率传输水平的需求，但是USB 2.0接口技术在众多电子设备中仍然是非常受欢迎的。Universal Serial Bus2.0，简称USB2.0，中文：通用串行总线，是一种应用在计算机领域的接口技术。USB2.0接口传输速度快（低速1.5Mbps、全速12Mbps、高速480Mbps），支持热插拔以及连接多个设备的特性，在遥控器，打印机，相机，扬声器，键盘、鼠标等各类外部设备中得到了广泛的应用。

USB 2.0 接口配置

从图中可知，USB 2.0具有4线接口，其中VBUS 通过电缆从主机到连接的设备提供5V和 500mA电源，D+和D-引脚负责传输差分数据信号。在正常工作条件下，这些差分线路上的电压可以达到5V。第四个引脚为GND接地引脚。由于USB2.0设备要求随插即用、随拔即关，那么在这个热插拔过程中，产生的静电放电（ESD）会导致电子系统工作异常，甚至造成USB2.0连接端口后级设备毁坏。因此，我们必须保护USB 2.0端口免受静电放电（ESD）的威胁。接下来，东沃电子技术从USB2.0单/双接口应用场景来设计静电ESD保护方案，为USB2.0接口的稳定性和安全性护航。

一、USB2.0单接口静电浪涌保护方案

1）USB 2.0单接口静电浪涌保护方案用分立式ESD二极管

从方案图中可知，USB2.0供电端VBUS选用ESD二极管DW05DP-S，工作电压为5V、击穿电压5.7V、钳位电压15V、最大浪涌峰值电流可达100A、DFN1610-2L封装。在高速差分数据线D+和D-静电保护中，东沃技术选用DW05DLC-B-S，工作电压为5V、击穿电压6V、钳位电压18.3V、最大浪涌峰值电流可达17A、SOD-323封装、低结电容1pF，确保传输信号完整性，符合IEC 61000-4-2 (ESD) ±30kV（空气）和 ±30kV（接触）标准。

2）USB 2.0单接口静电浪涌保护方案用集成式ESD二极管

从方案图中可知，东沃电子技术推荐选用集成式ESD二极管DW05R-E作为静电浪涌防护。DW05R-E是一款可以同时保护VBUS和D+/D-引脚的静电浪涌保护器件，工作电压为5V、击穿电压6V、钳位电压16V、最大浪涌峰值电流可达6.5A、SOT-143封装，符合IEC 61000-4-2 (ESD) ±15kV（空气）和 ±8kV（接触）标准，具有0.4pF超低结电容，确保传输信号完整性，非常适合USB2.0高速数据传输。

二、USB2.0双接口静电浪涌保护方案

在很多应用场景中，需要配备两个及多个USB2.0接口，由于空间受限，不可能使用过多的保护器件。从方案图中可知，东沃技术推荐选用1颗集成式ESD二极管DW05-4RVLC-E和2颗自恢复保险丝DW-NSM050来保护两路USB2.0接口，提高设计能力。东沃DW05-4RVLC-E带4路I/O数据线保护，可以同时保护2路USB2.0数据口，工作电压为5V、击穿电压6V、钳位电压12V、最大浪涌峰值电流可达4A、其结电容低至0.5pF，保证高速信号的完整传输；符合IEC 61000-4-2 (ESD) ±20kV（空气）、±12kV（接触）标准；采用SOT-23-6L封装，节省安装空间。东沃DW-NSM050在电路中起到过流保护作用，可承受的最大工作电流500mA，耐压6V，静态电阻最小0.7Ω。

以上是USB 2.0 接口静电浪涌保护常用方案，如有特殊需求，欢迎前来探讨。浪涌静电保护方案，找东沃电子，电路防护不迷路！东沃USB 2.0 接口静电浪涌保护方案中选用到的ESD二极管DW05DP-S、DW05DLC-B-S、DW05R-E、DW05-4RVLC-E和自恢复保险丝DW-NSM050，东沃电子已全面量产、品质稳定、高可靠性、交期迅速、厂家价格、免费样品、免费EMC测试、免费方案整改设计、免费选型，欢迎广大新老客户前来咨询！

审核编辑：汤梓红