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。
(三)、TYPE-C的EMC问题处理;
处理:在差分线上增加带静电防护的共模滤波器
说明:带静电防护的共模滤波器能最大限度的节省PCB的有限空间,便于优化走线,提升EMC性能。
五、PCB layout注意事项
(一)差分对走线要求
1、差分线上不应加磁珠或者电容等滤波措施,否则会严重影响差分线的阻抗。
2、差分信号线要求至少紧邻一个地平面,两侧都紧邻地平面最好。
3、保持USB2.O差分线下端地层完整性,如果分割差分线下端的地层,会造成差分线阻抗的不连续性,并会增加外部噪声对差分线的影响。
4、在差分线的布线过程中,应避免在差分线上放置过孔(via),过孔会造成差分线阻抗失调。
如果必须要通过放置过孔才能完成差分线的布线,那么应尽量使用小尺寸的过孔,并保持差分线在一个信号层上。
5、保证差分线的线间距在走线过程中的一致性,差分线要尽量等长,如果两根线长度相差较大时,可以绘制蛇行线增加短线长度。
6、在绘制差分线的过程中,使用45°弯角或圆弧弯角来代替90°弯角,并尽量在差
分线周围的150mil范围内不要走其他的信号线,特别是边沿比较陡峭的数字信号
线更加要注意其走线不能影响差分线。
(二)在绘制电源线、信号地和保护地时,应注意以下几点:
1、插座的1、
2、
3、4 脚应在信号地的包围范围内,而不是在保护地的包围范
围内。
2、差分信号线和其他信号线在走线的时候不应与保护地层出现交叠。
3、电源层和信号地层在覆铜的时候要注意不应与保护地层出现交叠。
4、电源层要比信号地层内缩20H,H为电源层与信号地层之间的距离。
5、如果差分线所在层的信号地需要大面积覆铜,注意信号地与差分线之间要保
证35mil以上的间距,以免覆铜后降低差分线的阻抗。
6、在其他信号层可以放置一些具有信号地属性的过孔,增加信号地的连接性,
缩短信号电流回流路径。
7、在电源线和PCB板的电源线上,可以加磁珠增加电源的抗干扰能力。
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。
TypeC的阻抗设计与制造工艺简析
Type C的阻抗设计与制造工艺简析TypeC cable assembly 产品图纸外形图如下图所示。
它的内部组成为TypeC连接器+PCBA+RawCable+PCBA+TypeC连接器的构成。
TypeC线缆结构重点一:TypeC线缆链路的阻抗控制设计为了更好的成本管控,目前大多数厂商采用对绞线来制作TypeC Rawcable。
正常来说,Raw线材性能只要管控好衰减和ILD参数,即可满足TypeC的SI性能要求。
因此,TypeCPCBA的设计和制程加工才是整个TypeCSI性能的瓶颈。
TypeCCable性能好不好,主要看整个链路的阻抗是否连续平稳且在规范要求的范围(76~96Ω)内。
如果阻抗在整个链路都比较平稳,那它的IMR/IRL性能较好;反之,IMR/IRL性能会Fail。
当然,阻抗是否连续平稳不仅会影响IMR/IRL 的性能,而且影响衰减、串扰等SI参数。
因此,TypeC线缆最关键的一点是阻抗控制。
影响TypeC整条线缆阻抗连续性主要有6个区域:(1)TypeC连接器本身的阻抗;(2)TypeC连接器与PCBA焊接的SMT区域;(3)PCBA板上阻抗线的区域;(4)PCBA焊线区域;(5)开线口区域;(6)SR铆压区域重点二:TypeC PCBA的阻抗设计TypeC接头本身的阻抗一般设计为85Ω。
由于TypeC连接器阻抗仿真及制造比较复杂,因此本文主要针对TypeC-连接器与PCBA焊接的SMT区域、PCBA板上阻抗线、PCBA焊接区域、开线口区域以及SR铆压区域做设计仿真及分析。
TypeC连接器与PCBA焊接的SMT区域、PCBA阻抗线和PCBA焊线区域的阻抗与PCBA设计关系密切。
TypeC连接器SMT工序和后工段的内模工序会导致该区域的阻抗下降10Ω左右。
因此,针对PCBASMT区域的焊盘要做特别设计,需要上下两面焊盘采用内层错开挖空的方式,如图所示。
另外,对钢网的开口和厚度也要做特别的规定。
typec方案
Type-C 方案概述Type-C 是一种新型的连接标准和接口,它采用了更小、更快、更多功能的设计,可以在数据传输和电源充电方面提供更好的用户体验。
本文将介绍 Type-C 方案的基本原理、技术规范和应用场景。
基本原理Type-C 接口采用了可插拔设计,它可以同时支持正反两面插入,不再需要区分上下方向。
此外,Type-C 接口还支持双向传输,可以同时传输音频、视频和数据,并且支持电源供应。
技术规范Type-C 接口标准由 USB Implementers Forum(USB-IF)制定,它结合了 USB 3.1、USB Power Delivery(USB PD)和 Alternate Mode 等多种技术标准。
具体规范如下:USB 3.1USB 3.1 是目前数据传输速度最快的 USB 标准之一,它支持最高 10Gbps 的数据传输速度,比 USB 3.0 提高了两倍。
Type-C 接口采用了 USB 3.1 技术,可以实现高速数据传输,满足日常使用中的大容量文件传输需求。
USB PDUSB PD 是一种新的电源交换协议,它使 Type-C 接口能够提供更高的功率输出。
传统 USB 接口一般只能提供最多 2.5W 的功率,而 USB PD 可以提供最多 100W 的功率输出,支持快速充电和快速供电。
Alternate ModeAlternate Mode 是一种 Type-C 接口的附加功能,它允许在 Type-C 接口上实现其他协议或功能。
例如,通过 Alternate Mode 可以在 Type-C 接口上输出 HDMI、DisplayPort 或 VGA 信号,实现音视频输出功能。
应用场景Type-C 方案的广泛应用可以改善用户体验,并提升设备的便携性和充电效率。
以下是 Type-C 在各个领域的应用场景:移动设备Type-C 接口逐渐成为手机、平板电脑和移动硬盘等移动设备的标配,它可以提供高速数据传输和快速充电功能,方便用户在移动过程中进行数据传输和设备充电。
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)。
typec 方案
typec 方案Type-C方案Type-C接口是一种全球统一标准的连接方式,通过使用Type-C接口,可以实现数据传输、充电和视频输出等功能。
本文将介绍Type-C 的起源、特点以及应用领域。
一、Type-C的起源Type-C接口最早由USB 3.0 Promoter Group在2014年提出,并由USB-IF(USB实现者论坛)负责标准的制定和推广。
它是随着技术的发展和人们对连接器的需求提出的一种新型连接方案,在取代传统USB接口方面具有重要意义。
二、Type-C的特点1. 可逆性:Type-C接口采用了对称设计,插头方向无需顾忌,可以插入任何一面,大大方便了使用者。
2. 支持高速传输:Type-C接口支持USB3.1标准,传输速度可达到10Gbps,比传统USB接口快数倍。
3. 支持高功率充电:Type-C接口支持高达100W的功率传输,可以实现快速充电,节省充电时间。
4. 多功能性:Type-C接口不仅支持数据传输和充电,还可以支持视频输出、音频传输等多种功能,为用户提供更加便利的连接体验。
三、Type-C的应用领域1. 电子设备:Type-C接口已广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备中,取代了传统的Micro USB接口,为用户提供更加便捷的充电和数据传输方案。
2. 台式机设备:Type-C接口也逐渐应用到台式机设备中,可以实现数据传输、充电和显示输出等功能,简化了设备之间的连接。
3. 外设设备:越来越多的外设设备,如鼠标、键盘、摄像头等,开始使用Type-C接口进行连接,提高了连接的稳定性和速度。
4. 车载设备:Type-C接口在车载设备中的应用也愈发普及,用于连接充电器、音响系统等设备,提供更多的连接选项。
总结:Type-C接口作为一种新的全球统一标准连接方案,具有可逆性、高速传输、高功率充电和多功能性的特点,被广泛应用于各类电子设备、台式机设备、外设设备以及车载设备中。
以太网电接口EMC设计指导书
以太网电接口EMC设计指导书1000字以太网是一种常用的局域网技术,用于连接网络上的设备,例如计算机、服务器、路由器、交换机等等。
以太网电接口的设计在EMC方面较为重要,下面是一份以太网电接口EMC设计指导书,总长1000字左右。
1. PCB设计在PCB设计方面,需要关注的主要是地线的分布和走线。
在走线上,要避免在信号线和电源线或地线上交错走线,应采用分层走线或穿孔解决。
此外,尽量缩短信号线与地线或电源线之间的距离,使其形成一个尽可能小的环路。
2. PCB布局以太网电接口在PCB上的布局也十分重要。
布局应考虑分离敏感信号和不敏感信号,将不同信号类别的器件分布在不同区域。
同时,要避免信号层与电源层(或地层)太过接近,应间隔至少一层其他层。
3. 地线在以太网电接口中,地线的规划和布线是十分重要的。
在PCB上,应保持地面干净和光滑,避免短路和信号串扰。
此外,应在地铺设好装置引脚的直接连接,避免共振现象的发生,保持电抗联源。
同时,要尽量减少地线的共同部分,以避免漏泄电流在不同层之间的传播。
4. 滤波电容为减少电磁干扰,在接口两端应布置抗搅扰滤波电容。
在这里,应选择滤波电容容值、材料以及其布线位置做好设计,以满足电磁兼容要求。
应将滤波电容放置在距离器件尽可能近的位置上,使其具有最大的采样效果。
5. 接地端口在接口的连接形式上,一般可以选用以太网连串和RJ45插座两种方案。
在接地端口的连接上,应选取好质量较高的接地砂纸,确保连接良好。
6. 电源供给在以太网接口的设计中,应考虑并满足器件的电源供给要求。
应选用超低噪声稳压器,以保证电源纹波的较低水平。
在电源供给的接口布线上,要避免与信号线并行,对于高频分立器件,应将滤波电容布置在它们的电源引脚附近。
以上是以太网电接口EMC设计指导书,设计人员在设计过程中需要避免一些错误,使其更符合EMC要求。
emc电路设计要点总结
emc电路设计要点总结
EMC(电磁兼容)电路设计是确保电子设备在电磁环境中能够正常工作并且不会对周围的设备和系统造成干扰的重要部分。
以下是EMC电路设计的要点总结:
1. 地线设计,良好的地线设计是EMC电路设计的关键。
地线应该被视为电路中的一个重要元素,而不仅仅是一个连接点。
合理的地线布局可以减少回流路径的电流,减小回流路径的环路面积,从而减小电磁辐射。
2. 电源线滤波,在电路设计中使用电源线滤波器可以有效地抑制电磁干扰,使设备在电源线上受到的电磁干扰降到最低。
常见的滤波器包括LC滤波器和PI滤波器。
3. 屏蔽设计,在高频电路中,使用屏蔽罩或屏蔽壳可以有效地隔离电磁辐射,减小电磁波的传播范围,从而降低对周围设备的干扰。
4. 地线隔离,对于一些特殊的电路,需要进行地线隔离设计,以避免不同地点之间的电流环路,减小电磁辐射。
5. 电磁辐射测试,在设计完成后,需要进行电磁辐射测试,以验证设计的电路是否符合EMC标准,确保设备在实际使用中不会对周围环境产生电磁干扰。
6. 防护元件选择,在电路设计中,选择合适的防护元件如TVS 二极管、瞬态抑制器等,可以有效地保护电路不受外部电磁干扰的影响。
7. 地线回流路径设计,合理设计地线回流路径可以减小电磁辐射,降低电磁干扰。
综上所述,EMC电路设计的要点包括地线设计、电源线滤波、屏蔽设计、地线隔离、电磁辐射测试、防护元件选择和地线回流路径设计。
通过合理的设计和测试,可以确保电子设备在电磁环境中能够正常工作并且不会对周围的设备和系统造成干扰。
type-c电路设计
type-c电路设计
Type-C电路设计是指USB Type-C(简称Type-C)接口的电
路设计。
Type-C接口是一种新型的USB接口,它具备了两面
插头都可用、可逆插拔、高速传输、支持多种设备等特点。
Type-C电路设计包括以下几个主要方面:
1. 电源管理电路设计:Type-C接口可以同时传输数据和提供
电源,因此需要设计相应的电源管理电路,包括电源输入保护、电源输出稳定性等。
此外,还需要设计电源切换电路,以实现外部电源和电池电源之间的切换。
2. 数据传输电路设计:Type-C接口支持高速传输,因此需要
设计符合USB 3.0或USB 3.1标准的数据传输电路,包括差分
信号线的布局和匹配、信号线的阻抗匹配等。
3. 自动识别及功能切换电路设计:Type-C接口具备自动识别
功能,在插入不同的设备时可以自动切换对应的功能。
因此需要设计相应的自动识别电路,用于自动识别和切换设备的类型和功能。
4. 供电电流检测及管理电路设计:Type-C接口可以支持最大100W的功率传输,需要设计供电电流检测电路,用于检测连
接设备的电流需求,并根据需求进行功率管理。
5. ESD保护电路设计:由于Type-C接口会经常进行插拔操作,需要设计相应的ESD保护电路,用于防止静电放电对电路的
损坏。
在Type-C电路设计中,需要考虑以上几个方面,并结合具体的应用需求进行设计。
此外,还需要进行严格的电磁兼容性和信号完整性分析,以确保电路的性能和可靠性。
接口emc标准
接口EMC标准是指电子设备之间进行电磁兼容(EMC)的标准。
这些标准规定了电子设备在电源端口、控制信号端口等方面应满足的电磁兼容要求,以确保设备在共同的电磁环境下能够正常工作,并且不会对其他设备产生过多的干扰。
常见的接口EMC标准包括AC24V、AC110V-220V、AV、CAN、DC12V、DC24V、DC48V、DC110V等。
这些标准适用于不同的电子设备,如音频/视频设备、数据通信设备、家用电器等。
接口EMC标准的制定是为了保证电子设备在使用过程中不会对其他设备产生过多的电磁干扰,同时也能够抵抗来自其他设备的电磁干扰。
这对于保证电子设备的性能和稳定性非常重要。
在选择电子设备时,我们应该关注其是否符合相关的EMC标准,以确保其不会对其他设备产生过多的干扰,同时也能够抵抗来自其他设备的电磁干扰。
充电器的EMC标准解析
充电器的EMC标准解析移动终端电源适配器电磁兼容行业标准解读Interpretation to the EMC Standard Revision for Power Adapter of Mobile T elecommunication Terminal Equipment工业和信息化部通信计量中心摘要对新增加的YD/T 1312.13移动终端电源电磁兼容标准进行解读,包括标准制定的需求、意义和内容的介绍、与对应国外标准的区别。
对标准制定过程中考虑到的辐射抗扰度测试、适用性范围、传到骚扰测试等电磁兼容测试项逐一展开分析,了解标准制定的过程。
关键词电磁兼容;移动终端电源;标准解读。
AbstractT o interpret the mobile terminal supply electromagnetic compatibility standards of YD / T 1312.13, including standards development needs, the introduction of the meaning and content, and corresponds to the difference of foreign standards. T o analyze and introduction the standards of develop process, such as radiated immunity test, the scope of applicability, conduction disturbance test and so on. KeywordsElectromagnetic compatibility; Mobile T elecommunication T erminal Equipment; standard interpretation稿,现正在进行最后的报批工作。
