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規范。USB接口可以用來連接各種設備，從而實現計算機與外部設備之間的數據傳輸，已經成為現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器的精密內部電路，會對數據的傳輸造成影響，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。產品通過HDMI接口連接顯示屏，可通過屏幕變化顯示系統狀態。在進行靜電測試過程中，我們發現用靜電槍打USB接口附近時容易出現花屏和無信號現象，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

根據該產品電路圖進行分析，我們發現該USB接口已經使用了合適的靜電防護器件，擁有一定的防護能力，仍然出現靜電放電導致產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，則會影響系統的供電部分，導致產品運行出問題。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生的尖峰電壓。

我們在電容C101上并聯了一顆湖南靜芯的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，結電容為44Pf,封裝為SOD-323。由實際測試結果可知，替換后產品性能顯著提升，用靜電槍打USB接口附近的測試結果如下表1所示。

表1測試結果對比表

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，確保了設備的穩定運行。湖南靜芯作為專業的靜電防護方案提供商，期待與您分享更多實戰案例與解決方案。

審核編輯 黃宇