晶扬电子应用于监控摄像头USB接口的ESD保护方案

1、单口USB2.0的ESD应用方案

USB接口的工作电压一般为5V,电压可能会存在细微的波动,‌但这种波动通常不会超过±0.2V的范围,‌即保持在4.8V至5.2V之间。

对于监控摄像头上的USB2.0单接口的ESD保护方案,我们选取了TT0521SB对两条数据信号线D+和D-进行ESD保护,TS0511LE对VBUS进行ESD保护。

TT0521SB是一款DFN1006-2L封装的双向单通道ESD芯片,符合IEC 61000-4-2 (ESD) ±25kV (Air) 和±20kV (Contact)标准,工作电压为5V,漏电流0.01uA,结电容0.35pf。

TS0511LE是一款SOD323封装的单向单通道ESD芯片,符合IEC61000-4-2 (ESD) +/-30kV (air)和+/-30KV(contact)标准,工作电压5V,漏电流0.1uA,结电容150pf。

应用方法如图1所示,USB2.0最高支持480Mbps的传输速率,所以对数据信号线D+和D-的ESD保护选择了结电容低至0.35pf的器件,而VBUS只是一条提供5V电源和500mA的电源线,对器件的电容要求不高,只需选取单向保护的TS0511LE即可满足需求。

晶扬电子应用于监控摄像头USB接口的ESD保护方案

图1 单口USB2.0接口保护方案电路图

2、双口USB2.0的ESD应用方案

在有些应用场景下,单口的USB不能满足使用要求,需要配备两个甚至更多的USB接口。但由于空间有限,不可能使用数量过多的ESD保护芯片,因此对于双口的USB2.0接口,我们采用了集成式的TT0514TL进行ESD保护。

TT0514TL是一款采用SOT23-6L封装的单向四通道ESD保护芯片,工作电压为5V,漏电流为0.1uA,结电容为0.6pf,器件的应用方法如图2所示。

晶扬电子应用于监控摄像头USB接口的ESD保护方案

图2 双口USB2.0接口保护方案电路图

3、USB3.X(Gen1,Gen2)的ESD应用方案

在人工智能和算法的大背景下,应对未来监控摄像头需要更高数据速率和更高功率传输水平,可能会应用更先进的USB接口,因此本方案也给出USB3.X的ESD应用方案。

对于USB3.X Gen1接口,我们采用了TT0314TP+ TT0514TL的组合。

对于USB 3.X Gen2接口,我们采用了TT3304SP+ TT0514TL的组合。

TT0314TP的结电容为0.6pf,TT3304SP的结电容为0.3pf,满足USB3.X Gen2更高速率的要求。这两种接口的结构一样,应用方法类似,如图3所示。

晶扬电子应用于监控摄像头USB接口的ESD保护方案

图3 USB3.X(Gen1,Gen2)接口保护方案电路图

晶扬电子应用于监控摄像头USB接口的ESD保护方案



深圳市晶扬电子有限公司成立于2006年,是国家高新技术企业、国家专精特新“小巨人”科技企业,深圳知名品牌,广东省制造业单项冠军产品企业,2023中国发明创业金奖获得者。是多年专业从事IC设计、生产、销售及系统集成的IC DESIGN HOUSE,在加拿大和成都设立有研发中心,并拥有多家全资子公司和控股公司,拥有百余项有效专利等知识产权。建成国内唯一的广东省ESD保护芯片工程技术研究中心,是业内著名的“电路与系统保护专家” 。

晶扬电子不仅是深圳静电防护器件的领先者,更是深圳ESD芯片厂家的佼佼者,专注于研发高效、可靠的ESD保护器件,为客户提供全面的静电防护解决方案。

主要产品包括ESD、TVS、LED显示驱动芯片、MOS管、二三极管、电源管理IC(DC-DC &AC-DC&LDO&USB POWER/LOAD SWITCH)、通用型及高精度电压基准芯片、垂直及平面型&高精度霍尔传感器IC、高精度OPA、马达及电机驱动IC、接口(485等)芯片等模拟IC、数模混合IC等产品;涉及的应用领域有:电脑/笔记本、机顶盒、电视、网络通信、手机、平板、智能穿戴、安防监控、家电、工控、新能源汽车、车载、TWS、电动工具等。

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