随着芯片大厂英特尔2012年推出Ivy Bridge新平台，芯片组支持USB 3.0，确认USB 3.0成为主流规格，预计在新的操作系统Windows 8发酵下，将促成USB 3.0快速地普及化。USB 3.0的数据传输速度达到5Gbps，比USB 2.0快上十倍。为实现如此高速的传输速度，USB 3.0控制芯片必须使用最先进的半导体制程技术，所使用的组件闸极氧化层很薄且接面很浅，造成USB 3.0的控制芯片对ESD的耐受能力快速下降。

另一个问题在于使用者最普遍的USB应用就是随插即用、随拔即关，然而这个热插拔(Hot Plug)动作却也经常是造成电子系统工作异常，甚至造成USB控制芯片毁坏的元凶。因为在热插拔中，由于接口端的讯号线已经带电，本身就像是个带电的大电容会在接触系统时作放电动作。这种现象等同于静电放电效应，会对系统产生严重破坏，我们一般称这种现象为直接放电(Direct Injection)

针对USB3.0的这种ESD防护需求，硕凯电子工程师们设计了一种高性价比和可靠性的电路防护方案，能够有效解决USB3.0接口静电放电危害：

图：USB3.0防护方案电路图解

瞬态抑制二极管（TVS）

TVS1【ULC3304P10】Vrwm：3.0V；Vb：4.0V；防静电能力（接触/空气）：30KV/30KV；结电容

（f=1MHz）：0.5pF；封装为DFN2510P10

TVS2【ESD05V14T-LC】Vrwm：5.0V；Vb：6.0V；防静电能力（接触/空气）：8KV/15KV；结电容

（f=1MHz）：1.2pF；封装为STO-143

三、方案应用

1、笔记本电脑、PAD、家用台式电脑、工业电脑

2、枪机设备

3、网络打印机

4、机顶盒

5、移动手持设备

6、电视

7、车载

8、其他含USB2.0端口设备

9、DVD刻录机

四、方案说明与注意事项

1、在USB3.0的电源线，数据线共用2颗TVS对地做防护，钳位静电电压

2、该TVS管的结电容小于0.8pF，满足USB3.0的高速传输

3、反应时间为ns级别，残压低

4、集成度高，占用PCB板小

了解更多静电放电防护方案和器件，请直接进入硕凯电子网址咨询在线客服http://www.socay.com/。

专栏文章内容及配图由作者撰写发布，仅供工程师学习之用，如有侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。 联系我们