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帮忙看看这个USB接口设计有什么地方可以改进的,附图

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发表于 2009-8-21 00:00:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

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做ESD测试的时候,系统USB表现不是很好,主要表现在USB经常会暂时性失去功能,特别是在这个接口接鼠标的时候。虽然基本能自动恢复,但还是希望能不能对它改进。具体的USB设计如图所示。

USB接口设计

USB接口设计


USB接口现在主要采取的措施有:
(1)    用了”USB power switch”和磁珠(30ohm/100MHz,1A)来给USB接口5V供电,5V加了100uF/6.3V和0.1uF/10V滤波电容。
(2)    对USB数据线加了90ohm的共模线圈,还有对每根数据线都加了“ESD Suppressor”(clamping voltage 150V, operation voltage 24V).
(3)    系统地和外壳地之间加了1uF/6.3V和0.1uF/10V滤波电容。

查了一些有关的资料,关于USB接口的设计有很多。有点会在5V和外壳地之间加“ESD Suppressor”,甚至是系统地和外壳地也加。还有的加了100pF或是1nF的电容在系统地和外壳地,等等。

大家能不能帮忙看看有什么意见。欢迎任何建议。
发表于 2009-8-26 15:49:06 | 显示全部楼层
从设计角度说,你的想法还是不错的。
ESD测试debug总体思想就是“堵”和“放”。
但你的ESD测试状况需要说明,比如测试时空气式还是接触式的?测试电压多少?你的放电点在哪里?接口金属部分还是?
如果放电点是在接口金属部分,可以尝试在5V与系统地和外壳地之间加ESD 加Suppressor。甚至是系统地和外壳地加.尽量导走电荷,这算“放”。
如果是感应的,你的机构有空间改善,可以让机构设计cover你的USB接口,或者在机构内壁增加Mylar一类绝缘的东西cover你的接口金属部分,这样的一定程度减少了放电缝隙,算是“堵”。
我曾经在USB口测试Air+8KV使机台damage(浮地,受结构限制很难cover USB接口).在测试时发现除了放电有耦合和场感应外,电源与系统地之间相对压差的变化也会导致你的IC工作异常。
发表于 2009-12-25 20:34:41 | 显示全部楼层
最近做的测试,-4KVUSB通讯老是断
发表于 2009-12-31 17:32:15 | 显示全部楼层
优化ESD保护指的是使受保护芯片上的ESD瞬变尽可能少。简单地讲,应把ESD保护器直接放置在连接器的后面。它应该是第一个遭遇ESD瞬变的板级元件。然后,在实际可行的情况下,任何需要保护的芯片均应尽可能地远离ESD保护器。采取这一方法将极大地减轻集成电路所承受的应力 。
发表于 2009-12-31 19:04:51 | 显示全部楼层
你这线路地设计有问题啊

请问你moat 如何切割?跨接元件在哪?

建议你把power 上的地改为Earth_GND, moat 切割从 chock 和bead 之间跨过, 将一个跨接元件放在chock 和bead 之间作桥接。另外一个或2个跨接元件平均分布; 方案2:将TVS 管地改为GND, moat 切割仅仅把USB CON Earth_GND 单独切开来,2地之间平均放跨接元件。

这样设计USB 打 ESD 那边我们这边打10KV 以上没问题,你可以试试
发表于 2010-1-3 02:51:20 | 显示全部楼层
任何方案的设计都不是万能的,或许在某个产品上可以通过测试,但是在另外一个产品上你的设计就不一定能够通过测试了。这就需要大家能够清楚你设计方案的局限性。任何设计都有优点和不足,并非绝对完美,而完美的只是设计思路而已,并非方案本身。在做设计方案的时候能够思考的更多你掌握的就越多,学到的也会更多
发表于 2010-1-4 12:34:53 | 显示全部楼层
BEAD 放在两电容之间  电容和BEAD都可以跨MOAT
统一GND   USB划桥 信号线以桥为回路   外壳贴泡棉到机壳地
嵌位150V? 没搞错吧   应该操作电压2.5V/3.3V/5V  嵌位 9V 12V 15V 30V 比较正常点
发表于 2010-1-4 12:57:46 | 显示全部楼层
TVS 管钳位电压太高,选值时要求钳位电压越低越好,但钳位电压不能低于正常工作电压,一般情况下,选2.5倍左右为宜

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