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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 00:05:40 | 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 2009-8-21 10:00:15 | 显示全部楼层
你看看你的USB 上的地 真是复杂。

估计是你的地的问题。

你加了那么多东东,原理上没什么问题了,就看你的PCB了。
 楼主| 发表于 2009-8-21 10:19:10 | 显示全部楼层
谢谢回帖。

我个人觉得这个地的设计也不是太复杂,主要是提供USB信号、系统地和外壳地的高频电压通路。有点担心的是,系统地和外壳地之间的电容都有点太大,是不是添加(或换成)100pF(或1nF)。还有一点担心的是,USB电源和外壳地之间好像没有什么高频电压通路。曾经试过在USB电源和外壳地之间加“ESD Suppressor”,但是效果不太明显。

希望能不能具体说一下地有什么问题。我也想怀疑过这个问题,但是没有什么头绪,希望能得到某些建议。不胜感激。
发表于 2009-8-21 10:23:17 | 显示全部楼层
1,首先要看你的外壳是什么,如果是金属的,那么 你的USB一定要保证与金属外壳连接非常好,让ESD第一时间从外壳走掉。

2,如果是说塑料的,那么在USB区域,所有的层全部铺上地,且多打孔,保持有效 的地连接。同时保证USB 的地与你设计的泄放路径 保证畅通。
 楼主| 发表于 2009-8-21 10:59:34 | 显示全部楼层
谢谢amo

设备外壳是金属的。原来的设计USB端口的金属部分的确和外壳连接不是太好。后来,在USB周围加了金属泡沫来增加和外壳的连接,的确改善很多。但是,还是会有些出现暂时性失去功能,特别表现在鼠标上面。

所以,想看看内部设计有什么可以改进的。譬如说系统地和外壳地,还有USB电源和外壳地等。
发表于 2009-8-21 11:34:45 | 显示全部楼层
我第二条 已经告诉你 怎么做了哟
发表于 2009-8-24 09:58:08 | 显示全部楼层
我觉得你电路的ESD器件接地有点问题:因为你接的是系统地,系统地是通过两个电容与外壳地(也可说是大地)相连接,由于静电的频率干扰很低,且是一个瞬间的脉冲信号,电容对其产的的阻抗较大,很难瞬间泄放入外壳地,因此我建议ESD保护器个接地应改为机壳地。这是个人看法,请参考。
发表于 2009-8-24 10:02:35 | 显示全部楼层
楼上的,你仔细看一下人家的原理图,再说哈
发表于 2009-8-24 12:12:58 | 显示全部楼层
好好处理一下地,TVS 可以省掉的吧,省不少钱的。
发表于 2009-8-25 10:06:08 | 显示全部楼层
能加的对策都已经加上了,能上传LAYOUT图吗,要是4层以上,可以考虑在电源和G打壕沟。

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