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【大神支招】如何進(jìn)行USB接口電磁兼容設(shè)計(jì)?

發(fā)布時(shí)間:2015-01-20 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】USB接口具有傳輸速度快,支持熱插拔以及連接多個(gè)設(shè)備的特點(diǎn),目前已經(jīng)在各類計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。由于其運(yùn)行速率較高,通過USB連接線高頻輻射容易超標(biāo),同時(shí)需要帶電熱插拔,容易受到瞬間電壓沖擊和靜電干擾。因此在設(shè)計(jì)時(shí),需要著重從接口濾波、PCB設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)電纜多個(gè)方面考慮電磁兼容設(shè)計(jì)。
 
下面以USB2.0為例從這幾個(gè)方面來談?wù)勎沂窃趺醋龅陌桑?/div>
 
接口濾波
 
首先是接口5V電源濾波,通常建議磁珠+電容方式進(jìn)行,這樣濾波效果好。主要是考慮5V來自開關(guān)電源或下一級(jí)為開關(guān)電源,容易導(dǎo)致輻射或傳導(dǎo)干擾。5V上通常會(huì)加TVS管或壓敏電阻,能夠解決瞬態(tài)沖擊,EFT干擾,以及ESD干擾。另外可以加保險(xiǎn)絲防止短路。

而差分線上通常會(huì)加共模電感,或兼容0歐姆電阻設(shè)計(jì)(主要是有些接口芯片干擾較小,同時(shí)PCB走線比較規(guī)范,不需要加共模電感);差分線加電容在USB1.1可以,通常22pf左右,可以濾波共模干擾,但USB2.0通常建議不加電容,因?yàn)槿菀讓?dǎo)致信號(hào)傳輸問題。差分線加TVS管主要是防靜電,TVS管選取需要注意結(jié)電容,有些情況下不加TVS管也可以過靜電問題,因?yàn)殪o電問題是一個(gè)綜合問題,在結(jié)構(gòu)搭接良好,單板地阻抗較小,產(chǎn)品防靜電等級(jí)不高情況下是可以不加TVS管。其實(shí)端口的濾波設(shè)計(jì)也是根據(jù)產(chǎn)品和實(shí)際測試的情況來決定,我通常建議預(yù)留TVS位置,然后根據(jù)測試情況決定是否增加。差分線串22歐姆電阻有利于提高端口抗沖擊能力。
 
PCB設(shè)計(jì)
 
PCB設(shè)計(jì)對(duì)接口電磁兼容性能有較大影響,USB接口PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要是差分?jǐn)?shù)據(jù)線嚴(yán)格按照等長,阻抗要求進(jìn)行設(shè)計(jì),有完整的參考平面,從芯片到連接器盡量短。上面加的TVS管靠近接口連接器布局,注意對(duì)稱布局與對(duì)稱走線。
 
 
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【經(jīng)驗(yàn)分享】如何進(jìn)行USB接口電磁兼容設(shè)計(jì)?
 
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