USBインターフェースのEMI / ESD保護?


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私は学生で、Pro Microに似た単純なArduino互換ボードを作成しており、ボードにUSBコネクタを配置します。

上記のリンクの回路図には、EMI / ESD保護回路の種類は示されていません。また、これまでに作成した以前のボードではまったく使用していませんが、今回調査したところ、これが推奨されています。

USBインターフェイスの推奨事項示すAtmelアプリケーションノートを読んでいますが、次の内容が含まれています。

ここに画像の説明を入力してください

ここに同様の質問いくつか ありますが、私はいくつかのことについてはまだ確信がありません:

  • TVSまたはツェナーダイオードを使用する必要がありますか?Atmelアプリケーションのダイオードは私にはツェナーダイオードのように見えますが、私が読んだことから、TVSダイオードの方が適切だと思われますか?
  • ダイオードのブレークダウン電圧は5Vにどのくらい近づけるべきですか?
  • ダイオードとコンデンサの定格電圧はどれくらい高くする必要がありますか?
  • それは SHIELD図に示されてピンは、SMD USBコネクタ(つまり、ケーシング)の「脚」ですか?

アドバイスをしてくれてありがとう。

回答:


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D +信号とD-信号を歪まないように、容量が十分に小さいUSBアプリケーション固有のTVSアレイが必要です。NXPにも優れたアプリケーションノートがあります。この件に関するもあります。引用したノートには、それについても言及されています(5ページを参照)。

基本的に、通常のTVSアレイには、D +信号とD-信号のエッジを歪ませるのに十分な静電容量があり、USBIFが義務付けているアイダイアグラムテストで問題が発生します 。このシグナルインテグリティの喪失は通信に干渉する可能性があり、USB認証に失敗する確実な方法です。

Analog Devicesウェブサイトのアイダイアグラム

多くのサプライヤーは、ESD保護のためにUSB固有のTVSアレイを販売しています。それらは適切に評価されます-つまり、電圧定格などを心配する必要はありません-USBを対象としたものを入手すれば、大丈夫です。

SHIELD接続に関しては、あなたは正しいです。コネクタの金属ケースとUSBケーブルの編組シールドが接続しているため、PC側の保護アースに接続されている可能性があります。EMIの理由から、GND信号接続に直接接続するのではなく、何らかのインピーダンスを介して接続する必要があります。私は、並列抵抗器/コンデンサー(あなたが示したように)とそれらの間のフェライトビーズ接続の両方を見てきました。


ご協力いただきありがとうございます。長い時間がかかりましたが、結局はうまくいくと思うTVSアレイを見つけました(TI TPD4S012)。
2015年

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はい、それはタスクに適しているはずです。あなたのデザインで頑張ってください!
Adam Lawrence
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