USB端口的静电放电(ESD)防护

USB端口的静电放电（ESD）防护
我们在使用USB 设备时通常都采用热插拔，此时存在静电放电的隐患。

这篇应用说明阐述了怎样使用瞬态抑制二极管阵列保护USB 设备免受
ESD 影响。

虽然至今为止在USB 1.1 和USB 2.0 的规范中并未要求ESD 防护，但USB 元件的可热插拔性使它成为静电放电敏感元件，因此对所有USB
端口实施ESD 防护是极其重要且必需的。

随着现代社会的飞速发展，我们对电子设备的依赖与日俱增.现代电脑越
来越多的采用低功率逻辑芯片，由于MOS 的电介质击穿和双极反向结电流的
限制，使这些逻辑芯片对ESD 非常敏感。

大多数USB 集成电路都是以CMOS 工艺为基础来设计和制造的，这导致它们对ESD 造成的损害也很敏感，另外，USB 端口是热插拔系统，极易受到由用户或空气放电造成的ESD 影响。

用户
在插拔任何USB 外设时都可能产生ESD。

在距离导电面的几英寸的位置可产
生空气放电。

静电可以损害USB 接口，造成USB 集成电路故障，最糟糕的是
会在电子系统中产生数据位重影。

这些损害和故障造成电子设备的”硬性损伤”
或元器件损坏。

虽然对于硬性损伤我们可以很容易地更换失效的元器件并使系
统重新纳入正轨，但是，假如发生了“软性损伤”(CMOS元件性能降级)，此时
系统会不断产生不规则的数据位，要花费数小时来进行故障排查，并且依靠重
复测试也很难发现系统异常，因此针对USB 元件的ESD 防护已经迫在眉睫。

ESD 元件不仅要符合以上所述的ESD 业界标准，还牵涉使用能在高速
数据传输情况下工作的先进半导体器件。

因此保护串行端口的传统方法在USB 应用中将会过时或者无效。

了解USB 元件的ESD 防护本质，有助于明确针对USB 应用的半导体器件所必需的特性：
1. 低电容(5pf)，以减少高速速率下(480Mbps, USB
2.0)的信号衰减。

2. 快速工作响应时间(纳秒)，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 情况下仍然完好无损。

5. 集成度高，封装面积小。

全新低电容瞬态抑制二极管阵列(NUP4201DR2 器件)可用于USB 2.0 或者USB 1.1 元件的ESD 防护，因此本文详细描述了它的使用方式与前景。

tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。

仅供参阅！。