USB3.0应用的ESD保护原理图
USB3.0应用的ESD保护原理图
USB是通用串行总线的简称，这是目前个人计算机与其它外部设备联机使用最为广泛的一种传输接口。
该接口最初由英特尔与微软公司倡导发起，其最大的特点是支持热插拔和随插即用，使用者不需要重新开机便可以直接安装或加载硬件驱动程序，使用起来比PCI和ISA 总线要方便很多。
USB 3.0接口分成主机(Host)端与设备(Device)端，必须先有主机端的支持，外围的设备端才能搭配。
从芯片大厂英特尔及AMD已开始推出支持USB 3.0的南桥芯片，微软Windows 7也开始提供支持USB3.0的驱动，以及最近市面上的计算机及外围产品中已越来越多地标榜具有USB 3.0功能，可知USB 3.0取代USB 2.0已是既定的趋势。
USB3.0的数据传输速率比USB2.0快十倍，正好满足日益增长的对高画质、大容量存储的需求。
无论是数字照片文档、影片文件、电子邮件数据或其它重要数据的复制或备份，甚至是整个计算机系统的备份，均可大幅缩减时间，提升工作效率。
除了在计算机上的应用之外，手机与相机也大都使用USB与计算机连接传输数据，并利用USB进行充电。
为实现十倍于USB 2.0的传输速度，必须使用更先进的工艺来设计和制造USB 3.0控制芯片，这也造成USB 3.0的控制芯片对静电放电(ESD)的耐受能力快速下降。
此外，当USB 3. 0被广泛用于传输影音数据时，对数据传输容错率会有更严格的要求，使用额外的保护组件来防止ESD事件对数据传输的干扰变得很有必要。
除了传输速度的要求之外，USB另一个最重要的特点就是随插即用、随拔即关。
但由于在USB传输线内部经常会累积静电，造成在热插拔动作下必然会有一些ESD现象发生，电子系统经常因此而发生工作异常、甚至造成USB连接端口组件毁坏，像ESD等瞬时噪声就是来自这个热插拔动作。
USB3.0连接端口保护组件的要素
ESD保护组件必须同时符合下面五项要求才适合用在USB3.0端口：
首先，ESD保护组件本身的寄生电容必须小于0.3pF，才不会影响USB3.0高达4.8Gbps的传输速率。
其次，保护组件的ESD耐受能力必须够高，至少要能承受IEC61000-4-2接触模式8kV ESD的攻击。
第三也是最重要的一项要求，在ESD事件发生期间保护组件必须提供够低的箝制电压，不能造成传输数据错误或遗漏，甚至造成系统产品内部电路损坏。
第四，保护组件动作后的导通阻值必须够低，这样，除了可以降低箝制电压外，最大的优点是可让组件在遭受高能量ESD攻击时仍能保持低箝制电压，以避免出现保护组件未受损但系统内部电路已无法正常工作甚至损坏的情况。
第五，单个芯片即可解决USB 3.0连接端口中所有信号线/电源线的ESD保护需求，尤其是使用在Micro USB接口时，这将大大降低设计布局的复杂度。
以上五项基本要求缺一不可，若有任何一项无法满足，则USB 3.0端口就无法被完善地保护。
不过，同时符合以上五项要求的ESD保护组件其本身的设计难度相当高，若非具有丰富经验与扎实技术的设计团队将无法实现。
晶焱科技拥有先进的ESD保护设计技术，特别针对USB 3.0的保护需求推出了AZ1065系列ESD保护组件。
为了将保护组件的寄生电容对4.8Gbps差动(Differential)信号高速传输的影响降至最低，AZ1065的寄生电容低于0.3pF。
在极严格的电容要求下，任一引脚在室温时仍可承受IEC61000-4-2接触模式10kV ESD的攻击。
最重要是，与相同的寄生电容相比，AZ1065拥有最低的ESD箝制电压，可有效防止数据传输时被ESD事件干扰，这样才能让具有USB 3.0连接端口的电子系统得以通过Class-A的I EC61000-4-2系统级静电放电保护测试。
利用传输线脉冲系统(TLP)测量AZ1065-06F后，可以观察到如图1所示的ESD箝制电压特性。
在IEC61000-4-2接触模式6kV(TLP电流等效约为17A)的ESD攻击下，箝制电压仅有13.4V，足以有效避免系统产品在静电测试时发生数据错误、当机甚至损坏的情况。
图2所示为装有ESD保护组件AZ1065-06F的USB 3.0端口顺利通过5Gbps的眼图测试结果。
在电子产品日益小型化的发展趋势下，产品的印刷电路板(PCB)面积也随之越来越小，但对于更多功能的要求使得线路变得更加复杂，这些都对产品设计布局造成相当大的困扰。
AZ1065系列产品提供了六个极低电容的引脚，可同时保护USB3.0的两组差动对(TX和RX)及USB 2.0的差动对(D+和D-)，具有减小PCB面积和降低布局复杂度等优点，并可大幅节省系统成本。
更特别的是，AZ1065-06F率先采用交错型的引脚，以便PCB布局时可利用穿透式(Feedthrough)方式实现完美设计，图3显示了AZ1065-06F的接线方式。
这种首创的组件接脚方式可免除绕线时的诸多困扰，不但对简化产品设计阶段的PCB布局工作有相当大的帮助，同时差动信号线的布局也将更为对称，从而减少信号传输错误的机会。
晶焱科技表示，利用TVS Array完成多条信号/电源线的ESD保护是系统产品的设计趋势，
公司除了投入大量的设计资源外，还同时与多家IC设计公司、晶圆厂及封装测试厂合作开发最适合系统产品使用的各种TVS Array，希望打破传统陶瓷保护组件/齐纳二极管的低性价比瓶颈，提供给系统产品设计者专业和多样化的ESD解决方案。
ESD的产生原理及防护措施ppt课件
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(1)控制静电的生成环境 ①湿度控制，在不致导致器材或产品腐蚀生锈或其他危害前提下,尽量加大湿度。 ②温度控制，在可能条件下尽量降低温度,包括环境温度和物体接触温度。 ③尘埃控制，此为防止附着(吸附)带电的重要措施。 ④地板、桌椅面料和工作台垫应由防静电材料制成,并正确接地。 ⑤静电敏感产品的运送传递和存储及包装应采取静电防护措施。 ⑥喷射、流动、运送、缠绕和分离速度应予控制,在液体、粉体等材料的输送管道中使用缓和器。(2)防止人体带电 ①操作者应该佩戴防静电腕带，应该穿着防静电服装，鞋，围巾，椅子应该套防静电套。（一端与人体接触，另一端与地线相连）
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机器放电模型的ESD是指机器本身也积累了静电，当此机器去触碰IC时，静电便经由IC的pin脚放电。机器放电的放电过程时间更短，在几十ns的时间内会有数安培的瞬间放电电流产生。
几种常见的ESD模型
机器放电模型(Machine Model, MM)
工业标准 EIAJ-IC-121 method 20 中MM的等效电路图，其中机器的等效电容定义为200pF，机器的等效放电电阻为0ohm
ESD的防护---工厂操作防护
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常用的ESD防护器件：IO口二极管阵列
ESD的防护---常用器件
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ESD防护器件的一般连接方式
ESD的防护---常用器件
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ESD电流路径上寄生自感的影响
ESD防护器件的摆放
被保护IC所承受的电压 Vx
其中VF1为D1的正向导通电压
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常用的ESD防护器件：电源或接口保护器件TVS
几种常见的ESD模型
电场感应模型(Field-Induced Model,品造成的破坏和损伤有突发性损伤和潜在性损伤两种。所谓突发性损伤，指的是器件被严重损坏，功能丧失。这种损伤通常能够在生产过程中的质量检测中能够发现，因此给工厂带来的主要是返工维修的成本。而潜在性损伤指的是器件部分被损，功能尚未丧失，且在生产过程的检测中不能发现，但在使用当中会使产品变得不稳定，时好时坏，因而对产品质量构成更大的危害。 这两种损伤中，潜在性失效占据了90%，突发性失效只占10%。也就是说90%的静电损伤是没办法检测到，只有到了用户手里使用时才会发现。比如手机屏幕、摄像头、扬声器、听筒、耳机插口、键区、MIC、USB接口、音量键、T-Flash卡、SIM卡等都可能成为ESD的进入点。手机出现的经常死机、自动关机、话音质量差、杂音大、信号时好时差、按键出错等问题有绝大多数与静电损伤相关。也因为这一点，静电放电被认为是电子产品质量最大的潜在杀手，静电防护也成为电子产品质量控制的一项重要内容。而国内外品牌手机使用时稳定性的差异也基本上反映了他们在静电防护及产品的防静电设计上的差异。
USB3．0端口静电保护的设计考虑
USB3．0端口静电保护的设计考虑Patrick Hibbs【摘要】当USB2．0在1999年面世时，其480Mbps半双工差分信道就对设计人员实现静电放电（electrostatic discharge，ESD）保护带来了艰难的挑战，因为当时的低电容瞬变电压抑制器（Transient Voltage Suppressor，TVS）的寄生电容高达1～1．2pF。
【期刊名称】《今日电子》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】2页(P29-29,31)【关键词】设计人员;静电保护;瞬变电压抑制器;端口;USB2．0;寄生电容;静电放电;半双工【作者】Patrick Hibbs【作者单位】TE Connectivity电路保护部【正文语种】中文【中图分类】TP303当USB2.0在1999年面世时，其480Mbps半双工差分信道就对设计人员实现静电放电(electrostatic discharge,ESD)保护带来了艰难的挑战，因为当时的低电容瞬变电压抑制器(Transient Voltage Suppressor,TVS)的寄生电容高达1～1.2pF。
随后推出的USB 3.0或超高速(SuperSpeed)USB接口，不但保留了一样的物理2.0接口，而且由于增加了两个5Gbps双单工差分对(一个Tx对和一个Rx对)，保护问题也变得复杂化。
带宽的迅速增加对连接器构成了另一种保护挑战：芯片组接口速度增加了而硅尺寸却不断减小。
这种更快速度和更小型I/O单元的组合，增加了芯片组I/O接口的ESD敏感性，同时却限制了外部负载阻抗裕量，因而使得低电容ESD保护器的电容不再足够低。
因此，设计人员已经从“拷贝和粘贴”通用的分立ESD组件布局转变到新设计中，并针对时序、阻抗匹配和插入损耗进行仔细的线路板特性化设计。
在为USB3.0系统增加ESD保护时，设计人员必须考虑所选器件的电容和电感给高速差分信号时序所带来的潜在影响。
主板USB供电和ESD保护详解 一
主板USB供电和ESD保护详解一、各种USB接口供电设计依据ACPI标准的要求，USB接口要采用2路供电，一路是+5V供电，一路是+5VSB供电。
当系统在ACPI的S0（系统正常运行）/S1（CPU休眠）二种状态时，USB接口由电源供应器的+5V供电。
当系统在ACPI的S3（休眠到内存）/S5（系统关闭待机）状态时，USB接口由电源供应器的+5VSB供电。
这里涉及到2路供电的切换，就是说系统从S0/S1/S2转换为S3/S4/S5状态时，USB接口的供电要从+5V切换到+5VSB。
USB供电的切换设计方案目前有三种：手动跳线切换，MOSEFT切换和专用芯片切换。
现在我们具体看看这三种切换方案。
1、手动跳线切换图1：跳线切换+5V/+5VSB实例上图是某品牌高端P45主板的前置USB接口，采用跳线切换+5V和+5VSB，主板上带有跳线设置说明。
当用户需要使用USB设备（例如键鼠）从S3休眠状态下唤醒时，这个USB设备连接在哪个USB接口就要把这个接口的跳线设置在2-3。
设置跳线后该USB接口就一直由+5VSB供电，无论系统处于S0/S1还是S3/S5状态。
图2：跳线切换+5V/+5VSB电路原理这种方案的好处是节省成本，厂家的利润多一点。
缺点是唤醒设备只能使用跳线设置的USB接口，不灵活，会给用户带来不便。
供电电路的过电流和短路保护采用自恢复保险丝。
当USB设备出现故障导致电流增大或短路时，保险丝切断供电，保护供电电路不被过电流烧毁。
2、MOSEFT切换图3：MOSEFT切换+5V/+5VSB实例上图是另一品牌高端P45主板的前置USB接口，采用2颗MOSEFT切换。
切换原理参见下图。
图4：MOSEFT切换+5V/+5VSB电路原理MOSEFT1用于+5V，MOSEFT1的道通控制极—栅极连接+5V驱动信号。
MOSEFT2用于+5VSB，MOSEFT2的道通控制极—栅极连接+5VSB驱动信号。
当系统处于S0/S1状态时，+5V驱动信号为高电平（+5VSB驱动信号是低电平），MOSEFT1导通，+5V经过MOSEFT加到USB接口。
USB3.0系统的ESD防护设计方案
USB3.0系统的ESD防护设计方案目前，USB2.0是最普遍的通用外部数据接口之一，且事实上已成为便携式电脑、上网本和台式机等所有计算机系统的标配接口。
此外，诸如便携式摄像机、数码相机、MP3播放器、电子游戏机、DVD蓝光播放器和电视机，以及手机和DSL/路由器等消费电子产品，也广泛采用USB2.0接口。
在市场上，有些系统可提供比USB2.0高速模式480Mbps高得多的数据率。
例如，千兆以太网的速度是其3倍左右，外部串行ATA（eSATA）则可提供3Gbps的数据率（约6倍）。
但所有这些系统均不向下兼容USB2.0接口，因为它们采用的是不同的系统方法。
USB3.0系统设计挑战2008年11月，USB3.0规范发布。
USB3.0不仅包含USB2.0的全部功能（HS、FS和LS），而且可提供名为超高速（SuperSpeed）的单独的全新超高速数据链路。
超高速链路为下载（从主机到设备，被称为发送方向）和上传（从设备到主机，被称为接收方向）提供了单独的差分数据线路。
超高速模式可提供的最高数据率为5Gbps（图1）。
图 1：USB3.0物理链路在主机侧和设备侧带有ESD防护。
为同时支持USB2.0功能和新的超高速模式，电缆必须采用新的结构，以提供三条差分耦合信号线（TX+/Tx-、RX+/Rx-和D+/D-）。
此外，USB3.0电缆还必须具备Vcc线和GND线。
这种低成本的USB3.0电缆所面临的挑战，是需支持很高的截止频率且不会在相邻的差分耦合线对之间形成干扰（图2a）。
图 2a：USB3.0电缆结构。
为支持USB3.0电缆所包含的全部线路，必须强制规定采用一种新的连接器形状。
新的USB3.0连接器的基本要求，是必须向下兼容USB2.0连接器。
从ESD的角度看，这导致标准A连接器的超高速线路很容易发生ESD冲击（在主机侧和设备侧）。
一种强有力的对策是在USB3.0链路中实现有效的ESD防护机制。
图 2a：USB3.0电缆结构。
会议摄像机静电放电(ESD)抗扰度设计
会议摄像机静电放电(ESD)抗扰度设计摘要：会议摄像机搭配各种会议软件，实现远程会议、实时通话、人脸追踪等功能。
本文主要论述了会议摄像机在外壳和接口部分的静电放电抗扰度设计，描述了研发中获得的实践经验。
对测试中涉及到的静电放电问题进行了分析与解决。
关键词：会议摄像机ESD0 引言随着线上视频会议的普及，会议摄像机得到了较高的运用。
相对于传统笔记本自带摄像头和手机摄像头，会议摄像机的位置相对固定，清晰度高和人脸镜头追踪等优势，极大的提高了线上会议的效率和体验，以下简称摄像机。
主要功能是实时传送与会人员视频和音频信息，并通过本地显示器输出实时画面等。
本文主要介绍摄像机在外壳和接口部分的静电放电抗扰度设计，同时就测试过程中碰到的静电问题进行改造。
1 硬件抗扰度设计按照《GB/T9254.2—2021信息技术设备、多媒体设备和接收机电磁兼容第2部分:抗扰度要求》的要求，摄像机的壳体和端口需要满足接触放电4kV和空气放电8kV的要求。
测试方法依照《GB/T17626.2—2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》来进行。
通用的硬件静电防护框图如图1。
图1 静电防护组成框图（硬件部分）1.1 接口防护摄像机常见的对外接口有DC电源接口、USB2.0/3.0接口、HDMI接口、SDI接口、RJ45以太网接口、音频接口等。
常用的静电防护器件有TVS管、TSS管、磁珠、共模电感、电容等。
本文主要以DC12电源接口和USB3.0接口进行说明。
图2为DC12V接口静电防护电路。
DC电源接口外接电源适配器，当电源适配器插好后，因为没有外露金属部件，所以需要进行空气放电，以模拟日常生活中在插拔电源适配器时产生的静电干扰。
图2 DC12V电源接口静电防护FB1和FB2为磁珠，磁珠除了能滤除高频噪声外，在静电释放的纳秒(ns)级的期间内也会产生较高阻抗，以降低静电产生的瞬间高压的影响。
此处使用两颗磁珠，可以降低磁珠本身在低频时的直流电阻和电感值，同时提高电流的载流量。
基于USB3.0电路可靠性的PTC-ESD方案
基于USB3.0电路可靠性的PTC/ESD方案USB 3.0 传输速率高达5Gbit/s,且电源汇流排也有高达900 毫安培的最大输出电流，因此电路电气瞬变和过流故障的预防极为重要，设计人员必须慎选适当的热敏电阻（PTC）和静电放电（ESD）方案，才能确保讯号完整性，并降低系统故障风险。
通用序列汇流排（USB）规范自1996 年发布以来，截至2012 年为止已累积超过三十五亿个电脑周边设备的USB 连接装置出货量。
2010 年，当第一批支援USB 3.0 规格的装置上市，销售量就达到约一百万个，2012 年更一举增长至五百万个左右，足见其市场成长相当迅速。
相较于USB 2.0,USB 3.0 拥有四个额外数据通道，传输速率高达5Gbit/s（图1），而且电源汇流排也有高达900 毫安培（mA）的最大输出电流，这些新规格加上晶片尺寸不断缩小，使得预防电路电气瞬变和过流故障的问题变得更加重要且复杂，因为高速传输下，即使只是很小的静电放电（ESD）和短路事故，都将为系统带来严重危害。
图1 USB 3.0 增加双差分数据对，藉以达成5Gbit/s 高速传输速率由于晶片灵敏度、讯号完整性和系统可靠性都是系统设计人员非常关注的事情，因此USB 3.0 系统上的寄生电容、低箝位电压和低电阻都成为电路保护元件选择的关键指标。
由于USB 3.0 电源线可允许更大电流通过，电流保护器可有较低的电阻，在确保低压降方面也变得至关重要。
一项成功设计的关键是要掌握保护技术，如热敏电阻（PTC）、压敏电阻和ESD 方案等，本文将详细解释须考虑的设计因素。
USB 3.0 飙高速电路保护挑战更艰钜USB 2.0 到USB 3.0 最重要的物理变化是引进SSRX+/SSRX 和。
自恢复保险丝在USB3.0中的保护应用详解
自恢复保险丝在USB3.0中的保护应用详解一、什么是USB3.0USB 3.0是一种USB规范，该规范由英特尔等公司发起。
现已被USB IF更名为USB 3.1 gen 1。
USB3.0 ——也被认为是SuperSpeedUSB——为那些与PC或音频/高频设备相连接的各种设备提供了一个标准接口。
只是个硬件设备，计算机内只有安装USB3.0相关的硬件设备后才可以使用USB3.0相关的功能！USB3.0提供更高的传输率、提高了最大总线功率和设备电流、提供全新的电源管理功能、以及向下兼容USB2.0的新型电缆和连接器。
USB3.0规定的单一负载工作电流，由USB2.0规范的100mA提升为150mA。
二、USB3.0设备安装要求。
一台USB3.0电子设备最多可以驱动6台USB装置(标准连接器和微型连接器每端口最高900mA)。
因此，USB3.0电流传输能力的提高对电路保护方案提出了新的要求。
深圳市集电通实业有限公司专业人士指出协同电路保护方案将有助于在USB3.0应用中防止因过中大电流、过高电压和ESD瞬态电压而受损。
在过流保护方面，USB3.0通过两类器件供电，即标准主控设备(A型连接器)和新型供电设备(Powered-B连接器)。
新的规范提高了流向USB设备的电流大小，从最大额定电流0.5A提高至0.9A。
Powered-B连接器可以通过从两个额外连接器输送最高1.0A的电流来对设备充电。
由于过流条件会影响电源总线，因此所有功率源(如主机和集线器)都需要进行过流保护。
USB3.0标准保护方案必须支持每端口最小900mA的电流，过电流保护必须满足发生故障时在60s内将故障电流限制在5A以下。
三、USB3.0和USB2.0的区别传输速度：USB3.0可以在存储器件所限定的存储速率下传输大容量文件（如HD电影）。
例如，一个采用USB3.0的闪存驱动器可以在15秒钟将1GB的数据转移到一个主机，而USB 2.0则需要43秒。
【0603封装】ESD0603V05C002完美实现USDB3.0静电保护
【０６０３封装】ＥＳＤ０６０３Ｖ０５Ｃ００２完美实现ＵＳＢ３．０静电保护在现今计算机硬件的热门话题中，USB3.0绝对是最受瞩目的。
USB3.0的数据传输速率比现有的USB2.0快上十倍，刚好迎合日益大增的高画质、大容量储存需求。
无论是外接式硬盘、随身碟、相机记忆卡均可大幅缩减储存的时间。
除了在计算机上的应用之外，手机与相机的传输也几乎都是使用USB规格，甚至许多产品更直接把充电端与USB结合，难怪各界皆如此期待USB3.0的广泛使用，好让使用者享受4.8Gbps的传输快感。
USB3.0接口分成主机（Host）端与装置（Device）端，必须先有Host端的支持，周边的Device端才能搭配；而芯片大厂英特尔及超微自2010年起亦已开始研发将支持USB3.0为南桥规格，加上微软Windows 7也确定研发支持USB3.0的drivers，预估USB3.0取代USB2.0已是既定趋势。
为实现十倍于USB2.0的传输速度，USB3.0控制芯片必须使用更先进的制程来设计与制造，但这也造成USB3.0的控制芯片对ESD的耐受能力快速下降。
除此之外，USB3.0会被大量用来传输影音数据，对数据传输容错率会有越严格的要求，使得使用额外的保护组件来防止ESD事件对数据传输的干扰变得很必要。
除了传输速度的要求之外，另一个使用者最普遍的USB应用就是随插即用、随拔即关。
然而这个热插拔动作却也经常是造成电子系统工作异常、甚至造成USB连接端口组件毁坏的元凶，因为如静电放电(ESD)等瞬时噪声就是来自这个热插拔动作。
要用在USB3.0连接端口的ESD防护组件必须同时符合下面三项要求：第一、ESD防护组件本身的寄生电容必须要小，为不影响USB3.04.8Gbps的传输速率，其寄生电容必须小于0.3pF。
第二、防护组件对ESD的耐受能力必须要高，最少要能承受IEC 61000-4-2接触模式8kV ESD的轰击。
第三、也是最重要的一项要求，防护组件在ESD事件发生期间所提供的箝制电压必须要够低，不能造成传输数据的损坏。
USB3.O驱动电路方案
为保证PPTC器件功能正常，设计的功率传输线路(布线) 应该能够输送该保护器件电流的两倍，使得线路(布线)本 身不会成为熔丝。图1表示一个PPTC器件在电路中的布 置，它应该位于电源与旁路电容器之间。将保护器件置于 USB端口与旁路电容器之间的确可以增加更多等效串联电 阻(ESR)并限制过流保护器件的效果。
Powered-B插头(受电方，如无线调制解调器)
充电电流 (最高1 A)来自主机 控制器设备集 成电路
PESD/SESD ESD 抑制器件
功率的 返回路径
Powered-B 主机连接器
PESD/SESD ESD 抑制器件
USB3.0设备
USB3.0设备
图5d：从DPWR针脚充电并通过VBUS供电的电池供电设备
miniSMD, nanoSMD, PolySwitch, PolyZen, TE logo和Tyco Electronics均为注册商标。所有信息， 包括图示， 均认为是可靠的。然而，用户应该为他们的应用独立地评价每一款产品的适用性。泰科电子公司不对信息的准确性 或完整性做出保证，并拒绝承担任何有关其用途的责任。泰科电子的唯一责任是依据公司的标准条款和条件销售这 种产品，泰科电子决不会对任何附带事件、间接的或因销售、产品转卖、使用或误用而引起的损害负责。此外，泰 科电子保留在不影响符合适用规格的条件下随时对材料或工艺进行变更的权力，恕不另行通知。 © 2010泰科电子公司版权所有。RCP0096CN.1210
1端口=最大0.5 A；
4端口=最大2 A
V峰值=16.2 V
图3b：USB 3.0-2端口应用中的典型过压事件
图3b表示USB 3.0应用中的过压情况。这种2端口配置按 最高5 V和1.8 A(每个端口0.9 A)额定。在发生过压故障 时，如果只连接了一个端口，该端口会在热连接/断开(热 插/拔)期间接收全部9 W功率而不是4.5 W。USB 3.0规 范解决了过流和过压保护问题，但是由于主机和外设往往
基于USB5534B的四个端口USB3.0HUB设计
高 新 技 术4科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO NUSB全称是通用串行总线(Universal SerialBus),是由英特尔、IBM等多家IT巨头联合提出的接口标准,由于其具有支持热插拔,即插即用,成本低廉等优点,迅速在PC、消费电子产品、工业及军事等诸多领域得到普及。
从1994年USB规范0.7版本问世,到2000年USB2.0版本推出,USB传输速率从1.5Mb/s 跃升到480Mb/s。
虽然短短几年内USB传输速率得到320倍的提升,但仍无法满足当下以GB为数量级的数据传输需求,因此USB3.0应运而生。
HU B(集线器)是U S B 系统金字塔型拓扑结构中不可或缺的组成部分,作为一类特殊的USB设备,它建立了主机与USB设备之间的桥梁。
H U B 实现U S B 接口扩展功能的同时,也负责电源管理,总线监测,设备检测和管理等功能,为用户提供高效和友好的使用体验。
1 USB3.0及HUB 介绍英特尔、HP、NXP等业界领先公司于2008年底正式发布USB3.0标准,SuperSpeedUSB理论最高速率达5.0Gbps,USB3.0数字设计采用双总线结构,向下兼容USB2.0以及更低版本。
在接口结构方面,为兼容USB2.0及以下接口标准,USB3.0将接口巧妙的设计为上下两层触点相交错的结构,如图1所示。
下层4个触点中的D +和D -两个触点为USB2.0数据收发差分触点,用来进行高速数据传输,两侧的GND和VBUS为电源触点;上层新增加的5个触点,USB3_TX是超高速数据发送差分触点,USB3_RX是超高速数据接收差分触点,中间GND触点是为连接额外的信号接地线。
相比U S B 2.0的半双工二线制总线,US B3.0采用对偶单纯形四线制差分信号线,可支持双向并发全双工数据传输,这就是U S B 3.0传输速率猛增的关键原因。