USB接口EMC设计方案

USB应用中的EMC兼容设计

USB应用中的EMC兼容设计USB端口对PC外设的发展起到了革命性的推动作用，并且正变得越来越流行，比如在采集测量数据或在机器上安装软件更新等应用中就非常常见。

作为用于数据传输的一种总线系统，只要有移动设备连着的地方就有它的身影。

虽然在日常生活中使用的连接器看起来非常结实，但USB应用开发人员仍然必须重视这些接口的保护。

在Intel公司的“高速USB平台设计指南”中，甚至提高了考虑USB端口易感性因素的重要性。

Intel建议用电流补偿型扼流圈抑制 EMI，再用其它元件防止静电放电(ESD)。

电子设备经常会遭受静电放电。

静电放电脉冲电压可能高达30kV，因此对所有类型的集成电路来说都是非常危险的。

目前有些IC对静电放电来说是“安全的”，但这种安全性只是对一小部分潜在威胁来说是有保证的。

日常操作表明：额外保护是必不可少的。

只有采取外部保护措施才能开发出整块电路板不受静电放电影响以及高度可靠的产品来。

专门的抑制措施同样也是必需的。

无线联网的电子设备如今是遍地开花，它们的数量正在与日俱增。

使自己的产品不受辐射干扰的影响非常重要。

只有考虑了预期的干扰形式，才能在设计中及时集成必要的抑制元件，进而缩短开发周期。

我们知道，自身产品的辐射型干扰也必须处于某个电平之下。

这可以通过EMC测试实验室进行很精确的评估。

如果产品没有通过这种测试，那么立马返工的成本将超过抑制元件成本的好几倍。

实际的抗干扰能力在提到干扰对USB的影响时，差分模式数据传输与简单的同轴电缆相比具有很大的优势。

在感性干扰效应(磁场)情况下，导线的绞合可以弥补干扰效应。

鉴于每根双绞线的部分电感的对称性，干扰会彼此影响补偿效果。

这种抗干扰效果在实际应用中会大打折扣。

●USB控制器的输入/输出不是完全对称的，因此USB信号显示出共模干扰。

●Layout与HF/EMC不兼容，寄生电容和缺少波阻匹配会产生共模干扰。

●电路设计(USB滤波器)不充分，滤波器影响信号质量，和/或插损太低。

TYPE-C接口EMC设计

强大的TYPE-C方案，简洁有效的EMC对策深圳韬略科技一、USB TYPE-C简介随着苹果公司4月份New MacBook的发布，支持正反插的USB TYPE-C瞬间名满全世界；随后联想、小米等知名企业纷纷推出USB TYPE-C方案的新产品，USB TYPE-C方案正式走向了新产品应用的热潮；USB TYPE-C的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度（最高10Gbps）以及更强悍的电力传输（最高100W），但是高达10GBPS的传输速度必然导致端口的辐射超标严重；而功率大、速度快特征对端口防护器件有了更高要求；如何有效、简洁的做出性价比高的方案便成了硬件工程师的难题。

本文从辐射发射和抗扰度两个方面为大家提供性价比高的EMC解决方案，希望对大家有所帮助。

二、TYPE-C脚位定义脚位说明：数据传输主要有TX/RX两组差分信号，CC1和CC2是两个关键引脚，作用很多：探测连接，区分正反面，区分DFP和UFP，也就是主从配置Vbus，有USB Type-C和USB Power Delivery两种模式。

配置Vconn，当线缆里有芯片的时候，一个cc传输信号，一个cc 变成供电Vconn。

配置其他模式，如接音频配件时，Dp，Pcie时电源和地都有4个。

三、TYPE-C的EMC问题点1、高达10GBPS的传输速度必然导致端口的辐射超标严重；2、TYPE-C电压范围广、功率大、速度快特征对端口防护器件有了更高要求；四、处理措施（一)、TYPE-C的EMI问题；问题点：高速数据交换时产生的共模辐射，例如240MHZ、480MHZ、720MHZ等；措施：在差分线上增加43R共模滤波器;数据对比：说明：增加共模滤波器后，480MHZ下降明显；（二）、TYPE-C的ESD问题；问题点：对TYPE-C端口进行静电放电时，会导致系统死机或数据交换中断；措施：在差分线上增加0.4PF的TVS排；说明：在信号线上增加TVS，能有效抑制静电对系统的影响。

USB保护电路的EMC设计

USB保护电路的EMC设计1.确定电路布局电路布局是EMC设计中的重要一环。

首先，需要将接地电路的尽可能短。

接地电路是消除电磁串扰的关键，良好的接地是保证设备EMC性能的基础。

其次，将高频信号线与低频信号线分离布局，减少彼此之间的相互干扰。

此外，还需要根据系统需求，合理布局各个电路模块，减少信号线的长度和走线面积。

2.适当选择滤波器滤波器的设计对于EMC起着至关重要的作用。

在USB保护电路中，常常需要使用滤波器来抑制高频噪声和滤除电源线上的电磁干扰。

常用的滤波器包括LC滤波器、Ferrite Beads和EMI滤波器等。

在选择滤波器时，需要根据系统的特点和需求，合理选择滤波器的参数和类型。

3.良好的接地设计良好的接地设计是EMC设计中的重要一环。

首先，需要构建星型接地系统，即将所有的接地点连接在一起，并与外部接地点相连接。

其次，需要采用大面积的接地层来减少环路面积，并且减少共模噪声的辐射和接收。

另外，还要注意将模拟和数字地线分离布局，减少相互之间的干扰。

4.抗干扰设计在USB保护电路的EMC设计中，抗干扰设计是重要的一环。

主要包括以下几个方面：首先，需要合理选择电容和电感元件，以增加抑制干扰的能力。

其次，需要适当加入屏蔽罩或屏蔽层，以减少电磁辐射和电磁感受。

另外，要合理设置地孔和电流回路，在设计中避免环路，减少电磁干扰。

5.可靠的布线设计布线设计也是EMC设计中的关键一环。

在USB保护电路中，需要合理规划信号线和电源线的走线路径，尽量减少信号线的长度和延迟。

此外，还要合理设计PCB板的层压结构，减少信号线的串扰和电磁辐射。

6.使用合适的材料和元件选择合适的材料和元件也是EMC设计中的重要一环。

例如，选择具有良好屏蔽性能的材料和元件，如磁性材料、屏蔽罩等，以减少电磁辐射和电磁感受。

另外，选择高频特性好的元件，如高频滤波器等，以提高系统的EMC性能。

总结起来，USB保护电路的EMC设计是确保设备电磁兼容性和可靠性的重要环节。

32种EMC标准电路图纸及介绍

32种EMC标准电路图纸及介绍1、AC24V接口EMC设计标准电路
2、AC110V-220VEMC设计标准电路
3、AC380V接口EMC设计标准电路
4、AV接口EMC设计标准电路
5、CAN接口EMC设计标准电路
6、DC12V接口EMC设计标准电路
8、DC48接口EMC设计标准电路
10、DVIEMC设计标准电路
12、LVDS接口EMC设计标准电路
14、RJ11EMC设计标准电路
15、RS232 EMC设计标准电路
16、RS485EMC设计标准电路
17、SCART接口EMC设计标准电路
18、s-video接口EMC设计标准电路
19、USBDEVICE EMC设计标准电路
20、USB2.0接口EMC设计标准电路
21、USB3.0接口EMC设计标准电路
22、VGA接口EMC设计标准电路
23、差分时钟EMC设计标准电路
24、耳机接口EMC设计标准电路
25、复合视频接口EMC设计标准电路
26、汽车零部件电源口EMC标准设计电路
27、室内外天馈浪涌设计标准电路
28、无源晶振EMC设计标准电路
29、有源晶振EMC设计标准电路
30、以太网EMC(EMI)设计标准电路
31、以太网EMC（浪涌）设计标准电路(差模要求较高方案）
32、以太网EMC(浪涌）中心抽头方案（节约空间）。

欧盟统一后的手机USB接口及其EMC测试要求

欧盟统一后的手机USB接口及其EMC测试要求2011-01-28 18:28:09 来源：摩尔实验室浏览次数：615 文字大小：【大】【中】【小】关键字：USB接口统一EMC 测试从2011年1月1日开始，所有在欧盟销售的带usb接口的手机，其接口统一为micro-B USB，手机及配套充电器的接口如下图所示:手机充电器的接口一直以来都是五花八门，从Micro-B USB到MiniUSB，甚至还有专属充电数据接口存在，这样的设计极大的不方便消费者。

很多时候我们急需充电的时候却发现充电接口不一样。

针对这一现象,欧盟委员会已经批准了14家手机品牌大厂商达成的一项协议，统一了手机usb接口为micro-B USB，并采用micro-B USB手机充电器新标准。

目前支持此项决议的手机厂商包括摩托罗拉、诺基亚、华为、LG、三星、索尼爱立信等。

此项协议实施后，消费者就不用再去为充电而烦躁，让生活更加的轻松,同时能减少充电器的产量，换手机造成的丢弃充电器行为也会大大减少，并且能节约消费者的支出，对减轻环境污染与节能减排也是一大利好。

针对以上协议，欧盟对手机充电器制定了一个新法规其标准号为ETSI EN 301 489-34 V1.1.1 (2 010-10)，此标准遵从CE指令。

也就是说，带micro-B USB口的手机充电器做CE认证，另外要符合此标准的要求。

现在我们就来了解一下这个新的法规对于micro-B USB口充电器设备在EMC测试方面都有哪些规定。

以方便大家申请欧盟CE认证。

EN301489-34是指关于无线电设备和服务的相关电磁兼容标准的第34部分，即关于移动电话的外部供电设备的特殊规定。

一．标准中规定了对设备进行供电的EPS(外部供电设备)即充电器必需要符合以下条件：设备通过使用一个micro-B的USB插头电缆的充电器进行电源供电；λ●充电电压为：5V±5 % ；λ●最大输出电流限定在500到1500MA；二. 关于EPS的测试需要注意到几个测试条件：λ●进行EPS的测试时它的直流输出端口必需要接一个能够代表它的连接设备的模拟负载。

USB接口防静电方案列表

USB接口防静电方案列表
作为电脑和电子产品必备接口，USB堪称万能接口。

你的USB接口是2.0还是3.0？不管是使用还是设计接口都要考虑。

各USB接口理论传输速度如下：
USB 1.0：1.5 Mbps（Low Speed）
USB 1.1：12 Mbps（Full Speed）
USB 2.0：480 Mbps（Hi Speed）
USB 3.0：5 Gbps（640 Mbps, Super Speed）
USB3.1：10 Gbps
USB2.0接口静电保护
USB2.0提供500Mbps的传输速度，本方案采用单颗器件防护,节约空间，
保证信号完整性，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV
如对Vbus有过流要求，需配PTC保护。

双USB 接口静电保护
USB2.0提供500Mbps的传输速度，本方案采用单颗器件防护2个USB,节约空间，保证信号完整性，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV如对Vbus有过
流要求，需配PTC保护。

可以采用单颗器件同时保护高速数据线，满足静电的测试要求。

电子产品的接口防护需用过压保护器件，很多工程师意识到要用保护器件，但由于选型不当或没按照ESD电路PCB设计原则，造成产品静电测试或EMC测试不通过，产品多次验证测试，浪费人力财力，造成产品延迟上市的事情总有发生，或过度设计，造成成本压力。

雷卯电子专业为客户提供电磁兼容EMC的设计服务，提供实验室做摸底测试，从客户高效，控本方便完成设计，希望为更多的客户能快速通过EMC的项目，提高产品可靠性尽力。

雷卯电子电磁兼容实验室，提供免费测试，提供外围静电保护参考电路。

USB的EMI和ESD设计

USB接口的EMI和ESD设计方案时下流行的USB2.0接口具有高达480Mbps的传输速率，并与传输速率为12Mbps的全速USB1.1和传输速率为1.5Mbps的低速USB1.0完全兼容。

这使得数字图像器、扫描仪、视频会议摄像机等消费类产品可以与计算机进行高速、高性能的数据传输。

另外值得一提的是，USB2.0的加强版USB OTG可以实现没有主机时设备与设备之间的数据传输。

例如。

数码相机可以直接与打印机连接并打印照片，PDA可以与其它品牌的PDA进行数据传输或文件交换。

USB接口的传输速率很高，因此如何提高USB信号的传输质量、减小电磁干扰(EMI)和静电放电(ESD)成为USB设计的关键。

本文以USB2.0为例，从电路设计和PCB设计两个方面对此进行分析。

当USB2.0接口采用高速差动信号传输方式时，由于接地层与电源层的信号摇摆，放射噪声会有所增加。

因此，为避免串扰并保证信号的完整性，消除将要混入高速信号中的共模噪声是电磁兼容设计的必要对策。

在图1所示的电路中，数据电源线和地线上分别串联一个阻抗为120欧姆、额定电流为2A的磁珠，而差分线对上则串联一个共模阻抗为90欧姆的共模扼流器。

共模抗流器由两根导线同方向绕在磁芯材料上，当共模电流通过时，共模抗流器会因磁通量叠加而产生高阻抗；当差模电流通过时，共模抗流器因磁通量互相抵消而产生较小阻抗。

由于USB接口具有可热插拔性，USB接口很容易因不可避免的人为因素而导致静电损坏器件，比如死机、烧板等。

因此使用USB接口的用户迫切要求加入防ESD的保护器件。

在下图电路中，数据电源线、地线上各有一个工作电压为5.5V、电容为100pF的TVS/压敏电阻连到屏蔽地上。

差分线对因数据传送速度高达480Mbps，则需要连接电容<4pF的器件，因为较大的电容可导致数据信号波形恶化，甚至出现位错误。

因此在差分线对上接入工作电压为18V、电容最大值为4pF的TVS/压敏电阻器。

USB外设的电源设计

USB外设的电源设计USB（Universal Serial Bus）外设的电源设计需要考虑以下几个方面：电源供应、电源管理、电源保护等，下面将对这些方面进行详细介绍。

一、电源供应B总线供电：USB外设可以通过连接到计算机的USB接口来获取电源供应。

根据USB规范，每个USB接口的标准供电电流为500mA，即最大功率为2.5W。

因此，设计USB外设时需要确保其功耗在规定范围内，以避免对主机和其他设备造成供电不足的影响。

2.外部电源供应：如果USB外设的功耗超过了USB接口的供电能力，或者想要更加稳定和可靠的电源供应，可以考虑采用外部电源供应方式。

这种方式可以通过USB接口上的5V和GND引脚，连接外部电源适配器或电池。

设计时需要注意外部电源的电压和电流要符合USB规范，并采取电源滤波、稳压等措施来确保电源的质量和稳定性。

二、电源管理1.电源模式管理：USB外设在不同的工作状态下对电源的需求是不同的，设计时可以采用电源模式管理来实现功耗的优化。

例如，在设备处于空闲状态时可以进入低功耗模式，以减少能耗。

2.电源控制：为了进一步节省能耗，设计时可以对外设中的不同部分进行功率管理。

通过在合适的时候关闭或者降低一些模块的工作电压或频率，可以有效地减少功耗。

三、电源保护1.过压保护：设计时需要加入过压保护电路，以防止输入电压过高对外设造成损害。

可以采用过压保护芯片或者稳压芯片来监测和控制输入电压的范围。

2.过流保护：USB接口的标准供电电流为500mA，为了防止外设的过载，设计时需要考虑加入过流保护电路。

可以采用不同方案，如熔断、过流保护芯片等来实现过流保护。

3.短路保护：设计时还需要考虑加入短路保护电路，以防止外设出现短路情况时对电源或其他设备造成损害。

可以通过检测输出电流来判断是否发生短路，并及时切断电源。

4.温度保护：为了防止外设因过热而损坏，设计时可以加入温度传感器和保护电路，一旦温度超过设定阈值，及时采取措施来降低温度或者停止工作。

关于欧盟mirco USB接口的新标准规定及相关测试内容详解

测试设置：
>1m
0.1m
ESD Generator EUT
Nearest Wall
PS
80cm
Vertical Coupling Plane
Horizontal Coupling Plane RR R=470kΩ RR
性能判据：
要符合 EPS 的判定准则。
3. 电快速瞬变脉冲群抗扰度实验要求：
80cm
性能判据：要符合 EPS 的判定准则。
4. 传导骚扰抗扰度（0.15- 80MHz）
试验要求：
试验按EN 61000-4-6 [8]进行。试验等级要求：
1) 试验应在 0.15MHz～80MHz 频率范围内进行；
2) 试验等级为等级 3 即 10 V rms，骚扰源经过 1kHz 的音频信号进行 80％的幅度调制；
测试设置如下图所示：
< 40cm >
< 80cm >
EU
< 80cm >
LISN
Pulse Limiter Receiver
３．谐波电流测试
符合标准 EN 61000-3-2/A1[13]即谐波电流发射的要求适用于每相输入电流小于或等于 16Ａ并且输出功率高于 75W 的设备。由于移动设备即手机类产品基本达不到 75W 这个要求。所以这项不用测试。
要记录在报告中。
测试负载的选择
测试负载是模拟一个能够和 Micro-B 类型的 USB 端口相连接的移动终端（例如手机）。在 EPS 的输出端口并联一个 1μF 的并联电容。然后串联一个 10k Ω 范围的滑动电阻用于获得最大的额定输出电流。从而实现 EPS 的最大工作状态。以满足电磁兼容的测试要求。

USB2.0接口EMC设计方案

USB2.0接口EMC设计方案一、接口概述USB 通用串行总线（英文：Universal Serial Bus，简称USB）是连接外部装置的一个串口汇流排标准，在计算机上使用广泛，但也可以用在机顶盒和游戏机上，补充标准On-The-Go （ OTG）使其能够用于在便携装置之间直接交换资料。

USB接口的电磁兼容性能关系到设备稳定行与数据传输的准确性，赛盛技术应用电磁兼容设计平台（EDP）软件从接口原理图、结构设计，线缆设计三个方面来设计USB2.0接口的EMC设计方案二、接口电路原理图的EMC设计本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成1. USB2.0接口防静电设计图1 USB 2.0接口防静电设计接口电路设计概述：本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC 问题。

电路EMC设计说明：（1）电路滤波设计要点：L1为共模滤波电感，用于滤除差分信号上的共模干扰；L2为滤波磁珠，用于滤除为电源上的干扰；C1、C2为电源滤波电容，滤除电源上的干扰。

L1共模电感阻抗选择范围为60Ω/100MHz ~120Ω/100MHz，典型值选取90Ω/100MHz；L2磁珠阻抗范围为100Ω/100MHz ~1000Ω/100MHz，典型值选取600Ω/100MHz ；磁珠在选取时通流量应符合电路电流的要求，磁珠推荐使用电源用磁珠；C1、C2两个电容在取值时要相差100倍，典型值为10uF、0.1uF；小电容用滤除电源上的高频干扰，大电容用于滤除电源线上的纹波干扰；C3为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF，耐压要求达到2KV以上，C3容值可根据测试情况进行调整；（2）电路防护设计要点D1、D2和D3组成USB接口防护电路，能快速泄放静电干扰，防止在热拔插过程中产生的大量干扰能量对电路进行冲击，导致内部电路工作异常。

D1、D2、D3选用TVS，TVS反向关断电压为5V；TVS管的结电容对信号传输频率有一定的影响，USB2.0的TVS结电容要求小于5pF。

USB介面的EMI和ESD设计方案

USB介面的EMI和ESD設計方案時下流行的USB2.0介面具有高達480Mbps的傳輸速率，並與傳輸速率為12Mbps的全速USB1.1和傳輸速率為1.5Mbps的低速USB1.0完全相容。

這使得數位圖像器、掃描器、視訊會議攝像機等消費類產品可以與電腦進行高速、高性能的資料傳輸。

另外值得一提的是，USB2.0的加強版USB OTG可以實現沒有主機時設備與設備之間的資料傳輸。

例如。

數碼相機可以直接與印表機連接並列印照片，PDA可以與其它品牌的PDA進行資料傳輸或檔交換。

USB介面的傳輸速率很高，因此如何提高USB信號的傳輸品質、減小電磁干擾(EMI)和靜電放電(ESD)成為USB設計的關鍵。

本文以USB2.0為例，從電路設計和PCB設計兩個方面對此進行分析。

當USB2.0介面採用高速差動信號傳輸方式時，由於接地層與電源層的信號搖擺，放射雜訊會有所增加。

因此，為避免串擾並保證信號的完整性，消除將要混入高速信號中的共模雜訊是電磁相容設計的必要對策。

在圖1所示的電路中，資料電源線和地線上分別串聯一個阻抗為120歐姆、額定電流為2A的磁珠，而差分線對上則串聯一個共模阻抗為90歐姆的共模扼流器。

共模抗流器由兩根導線同方向繞在磁芯材料上，當共模電流通過時，共模抗流器會因磁通量疊加而產生高阻抗；當差模電流通過時，共模抗流器因磁通量互相抵消而產生較小阻抗。

由於USB介面具有可熱插拔性，USB介面很容易因不可避免的人為因素而導致靜電損壞器件，比如死機、燒板等。

因此使用USB介面的使用者迫切要求加入防ESD的保護器件。

在下圖電路中，資料電源線、地線上各有一個工作電壓為5.5V、電容為100pF的TVS/壓敏電阻連到遮罩地上。

差分線對因數據傳送速度高達480Mbps，則需要連接電容<4pF的器件，因為較大的電容可導致資料信號波形惡化，甚至出現位元錯誤。

因此在差分線對上接入工作電壓為18V、電容最大值為4pF的TVS/壓敏電阻器。

USB2.0接口EMC设计方案

电磁兼容设计平台（EDP）应用案例——以太网口USB2.0 接口 EMC 设计方案一、接口概述USB 通用串行总线（英文：Universal Serial Bus，简称 USB）是连接外部装置的一个串口汇流排标准，在计算机上使用广泛，但也可以用在机顶盒和游戏机上，补充标准On-The-Go （ OTG）使其能够用于在便携装置之间直接交换资料。

USB 接口的电磁兼容性能关系到设备稳定行与数据传输的准确性，赛盛技术应用电磁兼容设计平台（EDP）软件从接口原理图、结构设计，线缆设计三个方面来设计USB2.0 接口的 EMC 设计方案二、接口电路原理图的EMC设计本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成B2.0 接口防静电设计图1 USB 2.0接口防静电设计接口电路设计概述：本方案从 EMC 原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决 EMC 问题。

电路 EMC 设计说明：（1）电路滤波设计要点：L1 为共模滤波电感，用于滤除差分信号上的共模干扰；L2 为滤波磁珠，用于滤除为电源上的干扰；C1、C2 为电源滤波电容，滤除电源上的干扰。

L1共模电感阻抗选择范围为60Ω/100MHz ~120 Ω /100MHz ，典型值选取90Ω/100MHz ；L2 磁珠阻抗范围为 100Ω /100MHz ~1000Ω /100MHz ，典型值选取 600Ω /100MHz ；磁珠在选取时通流量应符合电路电流的要求，磁珠推荐使用电源用磁珠；C1、C2 两个电容在取值时要相差 100 倍，典型值为 10uF、0.1uF；小电容用滤除电源上的高频干扰，大电容用于滤除电源线上的纹波干扰；C3 为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF，耐压要求达到2KV 以上，C3 容值可根据测试情况进行调整；（ 2）电路防护设计要点D1、 D2 和 D3 组成 USB 接口防护电路，能快速泄放静电干扰，防止在热拔插过程中产生的大量干扰能量对电路进行冲击，导致内部电路工作异常。

智能手机GSM900的EMC问题解决与探讨--USB适配器充电RSE问题分析与优化

智能手机GSM900的EMC问题解决与探讨--USB适配器充电RSE问题分析与优化作者：程胜来源：《中国新通信》 2017年第11期一、引言随着现在通讯信息技术的飞速发展，其行业的标准和规范在逐步的提高和完善。

辐射杂散（RSE）测试是手机在各国认证中的一个重要的必测项目。

EMC 测试在世界各国认证及国内入网测试中均有明确要求[1]。

二、RSE 问题现象描述在测试EMC 测试项RSE 中，加外置USB 适配器充电器，在暗室测试RSE 的指标超标0.5dB，超标点对应的频率正好GSM900 频段的三次谐波频点。

三、验证干扰源根据这现象我们暂定可能是硬件传导的2G PA 的三次谐波抑制不够或者余量不大。

如果传导杂散超标，那么测试辐射杂散也必然超标。

为了确定干扰源是否定位正确，在暗室分别测试：加上USB 适配器充电器测试CSE 和去掉USB 适配器充电器测试RSE 的二种情况的是否超标，波形和数据指标如下图1 和图2。

从数据来看CSE 和RSE 的指标余量较大，即CSE:8.85dB，RSE:7.3dB。

可以判断这个现象干扰源不是由2G PA 的传导三次谐波抑制不够引起的，但是可以证明一点：USB 适配器充电器可以导致RSE 的三次谐波恶化的结论。

由于USB 座的放在天线的禁空区，所以把问题锁在加充电器后2G PA 的三次谐波状态的变化上。

因此对USB 座进行加适配器和不加适配器二种状态下测试无源驻波比见下图3。

由数据显示GSM900 的三次谐波2.7G 频点的波动较明显，可以加见USB 适配器充电影响天线谐振点的偏离，导致PA放大器的负载特性改变，引起2G PA 的三次谐波恶化。

四、解决方案1. 首先确认2G PA 的三次谐是否通过USB 的数据线发射到空中，再被暗室测试天线接收到，导致RSE 指标恶化。

对USB 的4 根分别进行断开验证测试RSE 指标，结果依然超标，排除了三次谐波是通过USB 线辐射出来的。

usb 3.0接口电路的emc和安全设计

EMI SUPPRESSION TECHNOLOGY引言USB（Universal Serial Bus）指“通用串行总线”。

USB接口是最普遍的通用外部数据接口之一，并已成为诸如便携式电脑、台式机、服务器等所有计算系统的标配接口。

随着集成电路的飞速发展以及人们对大容量数据、高传输速率的需求，全新的USB 3.0接口已得到广泛应用。

USB 3.0传输速率达5 Gbps，是USB 2.0的10倍，同时最大供电电流达1 A，这对线路的EMC和安全设计提出了更高要求。

1 EMC和安规系统方案USB 3.0接口采用高速差分信号传输方式，由于工作时信号高低电平的高速转换，接地层和电源层会产生很大的高频噪声，因此要设法消除高速信号上的共模噪声，保证信号的完整性。

用户热插拨USB外设时可能发生静电放电（ESD），离导电表面几厘米以内的地方也可能发生空气放电，这USB 3.0接口电路的EMC和安全设计EMC and Security Design of USB 3.0 Interface Circuit中兴通讯南京研发中心徐加征摘要EMC设计与接口设计紧密相关，很多产品的EMC指标都是由合理的接口电路方案实现。

通过对USB 3.0接口EMC和安规设计要求的详细分析，从静电防护、信号线EMI抑制、电源限流及稳压滤波等方面提供了USB 3.0接口的EMC和安规设计全套解决方案。

经试验验证，设计方案完全符合CE认证等对USB接口的EMC和安全要求。

关键词通用串行总线；电磁兼容；安全；静电放电；辐射发射；受限制电源AbstractThe EMC design is closely related to the interface design. The EMC performance of many products are implemented through a reasonable interface circuit scheme.Based on the detailed analysis of the EMC and security design requirements of the USB 3.0 interface, a complete set of EMC and security design solution for the USB 3.0 interface are provided in terms of static electricity protection, EMI suppression of the signal line, power current limiting and regulated voltage filter.The test result shows that the design fully meets the EMC and security requirements of the CE certification on the USB interface. KeywordsUSB; EMC; security; electrostatic discharge; radiated emission; limited power source（上接第61页）5 结语海洋平台大功率整流电源的电磁干扰主要是整流电源开关频率及其高次谐波干扰，且干扰量级比较大。

U S B2.0接口E M C设计方案一、接口概述USB?通用串行总线（英文：Universal?Serial?Bus，简称USB）是连接外部装置的一个串口汇流排标准，在计算机上使用广泛，但也可以用在机顶盒和游戏机上，补充标准On-The-Go（?OTG）使其能够用于在便携装置之间直接交换资料。

USB接口的电磁兼容性能关系到设备稳定行与数据传输的准确性，赛盛技术应用电磁兼容设计平台（EDP）软件从接口原理图、结构设计，线缆设计三个方面来设计USB2.0接口的EMC设计方案二、接口电路原理图的EMC设计本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成1. USB2.0接口防静电设计图1 USB 2.0接口防静电设计接口电路设计概述：本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC问题。

电路EMC设计说明：（1）电路滤波设计要点：L1为共模滤波电感，用于滤除差分信号上的共模干扰；L2为滤波磁珠，用于滤除为电源上的干扰；C1、C2为电源滤波电容，滤除电源上的干扰。

L1共模电感阻抗选择范围为60Ω/100MHz ~120Ω/100MHz，典型值选取90Ω/100MHz；L2磁珠阻抗范围为100Ω/100MHz ~1000Ω/100MHz，典型值选取600Ω/100MHz ；磁珠在选取时通流量应符合电路电流的要求，磁珠推荐使用电源用磁珠；C1、C2两个电容在取值时要相差100倍，典型值为10uF、0.1uF；小电容用滤除电源上的高频干扰，大电容用于滤除电源线上的纹波干扰；C3为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF，耐压要求达到2KV以上，C3容值可根据测试情况进行调整；（2）电路防护设计要点D1、D2和D3组成USB接口防护电路，能快速泄放静电干扰，防止在热拔插过程中产生的大量干扰能量对电路进行冲击，导致内部电路工作异常。

D1、D2、D3选用TVS，TVS反向关断电压为5V；TVS管的结电容对信号传输频率有一定的影响，USB2.0的TVS结电容要求小于5pF。

TYPE-C接口EMC设计

强大的TYPE-C方案，简洁有效的EMC对策深圳韬略科技一、USB TYPE-C简介随着苹果公司4月份New MacBook的发布，支持正反插的USB TYPE-C瞬间名满全世界；随后联想、小米等知名企业纷纷推出USB TYPE-C方案的新产品，USB TYPE-C方案正式走向了新产品应用的热潮；USB TYPE-C的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度（最高10Gbps）以及更强悍的电力传输（最高100W），但是高达10GBPS的传输速度必然导致端口的辐射超标严重；而功率大、速度快特征对端口防护器件有了更高要求；如何有效、简洁的做出性价比高的方案便成了硬件工程师的难题。

本文从辐射发射和抗扰度两个方面为大家提供性价比高的EMC解决方案，希望对大家有所帮助。

二、TYPE-C脚位定义脚位说明：数据传输主要有TX/RX两组差分信号，CC1和CC2是两个关键引脚，作用很多：探测连接，区分正反面，区分DFP和UFP，也就是主从配置Vbus，有USB Type-C和USB Power Delivery两种模式。

配置Vconn，当线缆里有芯片的时候，一个cc传输信号，一个cc 变成供电Vconn。

配置其他模式，如接音频配件时，Dp，Pcie时电源和地都有4个。

三、TYPE-C的EMC问题点1、高达10GBPS的传输速度必然导致端口的辐射超标严重；2、TYPE-C电压范围广、功率大、速度快特征对端口防护器件有了更高要求；四、处理措施（一)、TYPE-C的EMI问题；问题点：高速数据交换时产生的共模辐射，例如240MHZ、480MHZ、720MHZ等；措施：在差分线上增加43R共模滤波器;数据对比：说明：增加共模滤波器后，480MHZ下降明显；（二）、TYPE-C的ESD问题；问题点：对TYPE-C端口进行静电放电时，会导致系统死机或数据交换中断；措施：在差分线上增加0.4PF的TVS排；说明：在信号线上增加TVS，能有效抑制静电对系统的影响。

USB3.0电路EMC设计以及过压防护

USB3.0电路EMC 设计以及过压防护随着集成电路的飞速发展以及人们对大容量数据，高传输速率的需求，通用串行总线（Universal Serial Bus ）USB 接口迎来另一次飞跃，全新的USB3.0规格在2008年底正式完成并公开发布。

USB3.0传输速率达到4.8Gbps ，是USB2.0的10倍，同时最大供电电流达到1000mA ，这对线路的EMC 和过压防护器件器件提出更高要求。

1. EMC 设计USB2.0采用高速差分信号线来传输数据，USB3.0在保留原有的差分信号线基础上新增两对并行的高速差分信号线，实现高速传输的目的。

而超高的传输速率使EMI 辐射更为严重，同时自身也更容易耦合共模噪音，因此对EMC 设计和相关EMC 器件提出更高要求。

针对USB3.0, 需要在不同的线路添加相应的器件来达到降低EMI, 增强EMS 的目的，推荐的设计方案如下：UPZ1608E181-2R0TF SDCW2012-2-900TF SDCW2012U-2-900TF SDCW2012U-2-900TF UPZ1608E181-2R0TF上述设计中分别在供电线路和地线上串联一颗磁珠，可以滤除设备内部耦合噪音，阻止噪音通过数据线向外辐射。

差分线上采用共模扼流电感可以有效抑制共模噪音。

但是相比USB2.0，USB3.0最大供应电流达到1000mA ，根据 USB 3.0标准，供电电压应该保持在5V +/- 5%的范围, 接口电压范围在4.45V ～5.25V, 因此从USB 电源到连接器压降一般不能超过0.3V ，在磁珠上的压降一般不要超过0.1V, 考虑到最大1A 的供给电流，磁珠直流电阻要小于0.1欧姆，额定电流要大于1A 。

综合以上因素，可以选用顺络电子的UPZ1608E181-2R0TF, 直流阻抗标称值0.05欧姆，额定电流2A ，可以很好满足要求。

在共模扼流器的选择上，USB3.0中兼容2.0的数据线的共模扼流器可以沿用USB2.0的器件：SDCW2012-2-900TF 。

USB外设的电源设计

USB外设的电源设计同PC机原先的串口、并口相比，USB口除能大幅提高数据传输速率之外，还具有为外部设备供电的能力。

USB外设电源的合理设计，也就成为可以探讨的实际问题。

有关技术规范根据目前通行的USB1.1规范，USB口可以5V±5%的电压为外部设备供电，但其输出功率不能超过2.25W，所以功耗较大的外设仍须自行配备电源而不在本文讨论范围之内。

另外，USB规范对外设电源电路的某些相关参数亦有具体规定，例如，为了防止外设接入USB口时的浪涌电流造成主机电源的“毛刺”，外设在接通瞬间从主机抽取的电量不得超过50mC，其电源输入端的旁路电容器容量应在10mF以下。

又如，外设电源刚接通时，主机将外设一律作为低功耗装置看待，此时USB口的输出电流上限仅为100mA；须待外设向主机发出请求并经主机确认外设为高功耗装置之后，输出电流上限才会提升至其最大值500mA。

再如，USB规范允许外设处于“待机”状态并支持“远程唤醒”功能，不过此时外设的静态电流必须小于0.5mA(低功耗装置)或2.5mA(高功耗装置)。

所以，USB外设电源的设计要点，就是在符合USB规范的前提下，根据不同外部设备的要求，权衡各类电路结构的利弊，在性能、成本、体积等诸要素之间，确定一个恰当的平衡点。

图1 5V~5V SEPIC电源电源结构性能USB外设电源的输入电压既已确定，其输出电压的高低便成为选择电路结构形式的决定性因素。

目前最常用的标准电源电压，有3.3V、5V和12V等几种。

许多USB数字设备采用3.3V电源，倘若电源变换效率以95％计，则其最大可用电流约为0.65A。

此时只要功率裕量足够，可以首选线性稳压器件，因其成本最低，所需外围元件也少，只是电源效率较低，不可能超过67％。

若对效率有所讲求，不妨考虑“电荷泵”器件，因其虽在成本与体积方面稍逊于前者，但在变换效率方面占有明显优势。

不过此类器件的负载能力通常较弱，只能满足上述低功耗装置的要求。