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)。本文将介绍硕凯电子针对USB3.0设计的静电防护方案：

一、应用背景

1、USB3.0需要支持热插拔

2、传输效率比USB2.0高10倍左右，对数据传输容错率有更严格的要求

3、USB3.0芯片集成度高，很脆弱，易受静电损坏

二、防护方案与硕凯器件

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

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