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與傳統(tǒng)的USB一樣，USB4接口也是即插即用。與之前的版本USB3.2和Thunderbolt3一樣，USB4也要通過使用USB Type-C連接器發(fā)揮功能。新老電子工程師們都知道，USB Type-C接口根據(jù)USB3.x和USB4協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，經(jīng)常會(huì)受到電氣過載(EOS)和靜電放電(ESD)事件的影響。由于USB4接口體積更加小巧，內(nèi)部元器件集成化程度更高，受到靜電浪涌危害的可能性會(huì)更大。為此，在USB4端口電路設(shè)計(jì)時(shí)，需要選用合適的ESD靜電保護(hù)二極管為其護(hù)航。
對于USB高速接口浪涌靜電保護(hù)選用ESD靜電保護(hù)二極管時(shí)，東沃電子技術(shù)建議需考慮以下幾個(gè)要素：
▲ ESD靜電保護(hù)二極管結(jié)電容要足夠低。由于USB4的數(shù)據(jù)傳輸速度高達(dá)40Gbit/s，足夠低的結(jié)電容保護(hù)器件才能夠確保通過USB4傳遞高速信號(hào)的完整性。
▲ ESD靜電保護(hù)二極管要具有高ESD耐電壓能力，至少要承受IEC 61000-4-2中規(guī)定的8kV接觸放電的ESD沖擊。
▲ ESD靜電保護(hù)二極管鉗位電壓要較低，較低的鉗位電壓具有更好地保護(hù)性能。
為滿足以上要求，東沃電子針對USB4高速端口浪涌靜電問題設(shè)計(jì)方案并推薦合適型號(hào)的ESD靜電保護(hù)二極管，如下圖所示：
1）Super Speed USB數(shù)據(jù)傳輸線保護(hù)用ESD二極管選型
從東沃USB4高速端口浪涌靜電防護(hù)方案圖中可知，為了避免寄生電容限制差分信號(hào)在USB4上的傳輸，東沃電子推出的ESD二極管DW05DGCF-B-E，其寄生電容低至0.2pF，從而能成功通過40 Gbit / s的眼圖測試。同時(shí)，DW05DGCF-B-E具有較低的鉗位電壓，能夠在直接引腳注入測試中有效地協(xié)助USB4接口承受±12kV ESD沖擊（接觸放電）。小封裝DFN-2L的DW05DGCF-B-E主要用于保護(hù)USB4上的4個(gè)差分對（TX和RX）。
此外，在 USB4 應(yīng)用中，Rx和Tx 差分線都需要一個(gè)交流耦合電容器。這樣，主機(jī)和連接器之間只有交流信號(hào)耦合，沒有直流電流可以流過。此外，它還可以存儲(chǔ) ESD 電流，直到在 VBUS 短路的情況下將功率耗散到地。對于Rx 差分線路，應(yīng)將TVS二極管放置在電容器的收發(fā)器側(cè)。TVS二極管放置在發(fā)射器和 Tx 線上的交流耦合電容器之間。下圖中所示為 DW05DGCF-B-E的連接圖，同時(shí)保護(hù)符合USB4標(biāo)準(zhǔn)的USB Type-C連接器中的 Tx、Rx Super Speed USB 差分線。
2）VBUS引腳保護(hù)用ESD二極管選型
東沃電子推出的ESD二極管DW24P4N3-S非常適合保護(hù)USB Type-C連接器的VBUS引腳。DW24P4N3-S工作電壓 24V，可在ESD和浪涌事件期間保護(hù)USB-PD控制器。DW24P4N3-S最小擊穿電壓26V、峰值脈沖電流 (tp=8/20us)150A、符合 IEC 61000-4-2 (ESD)±30kV（空氣）、±30kV（接觸）瞬態(tài)保護(hù)，采用 DFN2020-3L 封裝，標(biāo)稱尺寸為 2.0 x 2.0mm。
3）D+/D- 差分線保護(hù)用ESD二極管選型
東沃電子推出的ESD二極管DW05DUCF-B-E非常適合保護(hù)D+/D-差分線。DW05DUCF-B-E 是一個(gè)5V工作電壓的ESD二極管，DFN1006 ( 1 x0.6mm) 封裝， 0.5pF低結(jié)電容、3A峰值脈沖電流。
4）CC、SBU和VCONN引腳保護(hù)用ESD二極管選型
東沃電子推出的ESD二極管DW05DPF-B-S是保護(hù)CC/VCONN和SBU引腳的專用靜電保護(hù)器件。根據(jù)IEC 61000-4-2 標(biāo)準(zhǔn)，DW05DPF-B-S能夠承受±30kV（空氣）和 ±30kV（接觸）電壓范圍內(nèi)的高ESD，工作電壓5V、雙向、典型結(jié)電容為40pF，采用DFN1006-2L ( 1 x0.6mm) 封裝。
東沃電子推出的高品質(zhì)ESD靜電保護(hù)二極管，已為市面上許多帶USB4接口的電子設(shè)備提供了保護(hù)。東沃電子技術(shù)設(shè)計(jì)的USB4高速端口浪涌靜電防護(hù)解決方案非常適合保護(hù)符合USB4規(guī)格的USB Type-C 連接器，保證客戶在使用其高性能電子設(shè)備時(shí)安全、便利、流暢！電路保護(hù)解決方案找東沃，從此不迷路。東沃USB4高速端口浪涌靜電防護(hù)方案圖中所選用的ESD靜電保護(hù)二極管DW05DGCF-B-E、DW24P4N3-S、DW05DUCF-B-E、DW05DPF-B-S，ESD二極管廠家東沃電子已全面量產(chǎn)、穩(wěn)定可靠、交期穩(wěn)定、價(jià)格美麗，歡迎廣大新老客戶前來咨詢：137 5773 6996（微信同號(hào)）余工
