USB接口靜電整改案例分享（一）——交換機USB接口

一、摘要

USB是通用串行總線的縮寫，是一種串口總線的標準，也是一種輸入輸出接口的技術規范。USB接口可以用來連接各種設備，從而實現計算機與外部設備之間的數據傳輸，已經成為現今計算機設備之間連接的主要接口。但因USB接口裸露的金屬座子及對外通訊的信號PIN腳，容易受到ESD脈沖、插拔尖峰脈沖電壓等快速瞬變的影響，可能會損壞主機或外設收發器的精密內部電路，會對數據的傳輸造成影響，所以通過靜電整改增強USB接口的靜電防護能力極為重要。

靜電是生活中常見的問題，靜電放電有可能會影響設備的使用。我們以湖南靜芯靜電整改的一個交換機為案例，分析USB接口在靜電防護方面可能遇到的問題。

二、問題描述

該產品有兩個USB接口，分別位于交換機前后，需要通過的測試條件為IEC61000-4-2 :2008接觸放電測試±8KV，空氣放電±12KV。該產品通過HDMI接口連接顯示器顯示系統狀態，在進行靜電測試過程中，我們發現前后兩接口均容易出現花屏和無信號黑屏現象，且需要人為重啟才能恢復正常。

三、整改過程

根據該產品電路圖進行分析，我們發現該USB接口的靜電防護器件使用的是高分子材料ESD。高分子材料ESD雖具有良好的電導性，但鉗位電壓和觸發電壓較高，靜電防護能力較弱且不耐高溫，建議改為硅基材料的ESD器件，鉗位電壓低且不易老化，性能不會因為測試次數過多而降級，靜電防護效果更佳。

我們將ESD器件換為湖南靜芯的SELC9D5V1U，其電氣特性表如下表2所示，該器件工作電壓為5V，鉗位電壓為10V，結電容為0.5Pf,封裝為SOD-923，尺寸較小封裝緊湊，可替代高分子材料ESD。由實際測試結果可知，替換后產品性能顯著提升，測試結果如下表1所示。

表1測試結果對比表

表2 SELC9D5V1U電氣特性表

通過上述整改措施，我們成功幫助客戶解決了USB接口附近的靜電防護問題，確保了設備的穩定運行。湖南靜芯作為專業的靜電防護方案提供商，期待與您分享更多實戰案例與解決方案。

審核編輯 黃宇