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USB3．0端口静电保护的设计考虑Patrick Hibbs【摘要】当USB2．0在1999年面世时，其480Mbps半双工差分信道就对设计人员实现静电放电（electrostatic discharge，ESD）保护带来了艰难的挑战，因为当时的低电容瞬变电压抑制器（Transient Voltage Suppressor，TVS）的寄生电容高达1～1．2pF。
【期刊名称】《今日电子》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】2页(P29-29,31)【关键词】设计人员;静电保护;瞬变电压抑制器;端口;USB2．0;寄生电容;静电放电;半双工【作者】Patrick Hibbs【作者单位】TE Connectivity电路保护部【正文语种】中文【中图分类】TP303当USB2.0在1999年面世时，其480Mbps半双工差分信道就对设计人员实现静电放电(electrostatic discharge,ESD)保护带来了艰难的挑战，因为当时的低电容瞬变电压抑制器(Transient Voltage Suppressor,TVS)的寄生电容高达1～1.2pF。
随后推出的USB 3.0或超高速(SuperSpeed)USB接口，不但保留了一样的物理2.0接口，而且由于增加了两个5Gbps双单工差分对(一个Tx对和一个Rx对)，保护问题也变得复杂化。
带宽的迅速增加对连接器构成了另一种保护挑战：芯片组接口速度增加了而硅尺寸却不断减小。
这种更快速度和更小型I/O单元的组合，增加了芯片组I/O接口的ESD敏感性，同时却限制了外部负载阻抗裕量，因而使得低电容ESD保护器的电容不再足够低。
因此，设计人员已经从“拷贝和粘贴”通用的分立ESD组件布局转变到新设计中，并针对时序、阻抗匹配和插入损耗进行仔细的线路板特性化设计。
在为USB3.0系统增加ESD保护时，设计人员必须考虑所选器件的电容和电感给高速差分信号时序所带来的潜在影响。
主板USB供电和ESD保护详解一、各种USB接口供电设计依据ACPI标准的要求，USB接口要采用2路供电，一路是+5V供电，一路是+5VSB供电。
当系统在ACPI的S0（系统正常运行）/S1（CPU休眠）二种状态时，USB接口由电源供应器的+5V供电。
当系统在ACPI的S3（休眠到内存）/S5（系统关闭待机）状态时，USB接口由电源供应器的+5VSB供电。
这里涉及到2路供电的切换，就是说系统从S0/S1/S2转换为S3/S4/S5状态时，USB接口的供电要从+5V切换到+5VSB。
USB供电的切换设计方案目前有三种：手动跳线切换，MOSEFT切换和专用芯片切换。
现在我们具体看看这三种切换方案。
1、手动跳线切换图1：跳线切换+5V/+5VSB实例上图是某品牌高端P45主板的前置USB接口，采用跳线切换+5V和+5VSB，主板上带有跳线设置说明。
当用户需要使用USB设备（例如键鼠）从S3休眠状态下唤醒时，这个USB设备连接在哪个USB接口就要把这个接口的跳线设置在2-3。
设置跳线后该USB接口就一直由+5VSB供电，无论系统处于S0/S1还是S3/S5状态。
图2：跳线切换+5V/+5VSB电路原理这种方案的好处是节省成本，厂家的利润多一点。
缺点是唤醒设备只能使用跳线设置的USB接口，不灵活，会给用户带来不便。
供电电路的过电流和短路保护采用自恢复保险丝。
当USB设备出现故障导致电流增大或短路时，保险丝切断供电，保护供电电路不被过电流烧毁。
2、MOSEFT切换图3：MOSEFT切换+5V/+5VSB实例上图是另一品牌高端P45主板的前置USB接口，采用2颗MOSEFT切换。
切换原理参见下图。
图4：MOSEFT切换+5V/+5VSB电路原理MOSEFT1用于+5V，MOSEFT1的道通控制极—栅极连接+5V驱动信号。
MOSEFT2用于+5VSB，MOSEFT2的道通控制极—栅极连接+5VSB驱动信号。
当系统处于S0/S1状态时，+5V驱动信号为高电平（+5VSB驱动信号是低电平），MOSEFT1导通，+5V经过MOSEFT加到USB接口。
USB3.0系统的ESD防护设计方案目前，USB2.0是最普遍的通用外部数据接口之一，且事实上已成为便携式电脑、上网本和台式机等所有计算机系统的标配接口。
此外，诸如便携式摄像机、数码相机、MP3播放器、电子游戏机、DVD蓝光播放器和电视机，以及手机和DSL/路由器等消费电子产品，也广泛采用USB2.0接口。
在市场上，有些系统可提供比USB2.0高速模式480Mbps高得多的数据率。
例如，千兆以太网的速度是其3倍左右，外部串行ATA（eSATA）则可提供3Gbps的数据率（约6倍）。
但所有这些系统均不向下兼容USB2.0接口，因为它们采用的是不同的系统方法。
USB3.0系统设计挑战2008年11月，USB3.0规范发布。
USB3.0不仅包含USB2.0的全部功能（HS、FS和LS），而且可提供名为超高速（SuperSpeed）的单独的全新超高速数据链路。
超高速链路为下载（从主机到设备，被称为发送方向）和上传（从设备到主机，被称为接收方向）提供了单独的差分数据线路。
超高速模式可提供的最高数据率为5Gbps（图1）。
图 1：USB3.0物理链路在主机侧和设备侧带有ESD防护。
为同时支持USB2.0功能和新的超高速模式，电缆必须采用新的结构，以提供三条差分耦合信号线（TX+/Tx-、RX+/Rx-和D+/D-）。
此外，USB3.0电缆还必须具备Vcc线和GND线。
这种低成本的USB3.0电缆所面临的挑战，是需支持很高的截止频率且不会在相邻的差分耦合线对之间形成干扰（图2a）。
图 2a：USB3.0电缆结构。
为支持USB3.0电缆所包含的全部线路，必须强制规定采用一种新的连接器形状。
新的USB3.0连接器的基本要求，是必须向下兼容USB2.0连接器。
从ESD的角度看，这导致标准A连接器的超高速线路很容易发生ESD冲击（在主机侧和设备侧）。
一种强有力的对策是在USB3.0链路中实现有效的ESD防护机制。
图 2a：USB3.0电缆结构。
会议摄像机静电放电(ESD)抗扰度设计摘要：会议摄像机搭配各种会议软件，实现远程会议、实时通话、人脸追踪等功能。
本文主要论述了会议摄像机在外壳和接口部分的静电放电抗扰度设计，描述了研发中获得的实践经验。
对测试中涉及到的静电放电问题进行了分析与解决。
关键词：会议摄像机ESD0 引言随着线上视频会议的普及，会议摄像机得到了较高的运用。
相对于传统笔记本自带摄像头和手机摄像头，会议摄像机的位置相对固定，清晰度高和人脸镜头追踪等优势，极大的提高了线上会议的效率和体验，以下简称摄像机。
主要功能是实时传送与会人员视频和音频信息，并通过本地显示器输出实时画面等。
本文主要介绍摄像机在外壳和接口部分的静电放电抗扰度设计，同时就测试过程中碰到的静电问题进行改造。
1 硬件抗扰度设计按照《GB/T9254.2—2021信息技术设备、多媒体设备和接收机电磁兼容第2部分:抗扰度要求》的要求，摄像机的壳体和端口需要满足接触放电4kV和空气放电8kV的要求。
测试方法依照《GB/T17626.2—2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》来进行。
通用的硬件静电防护框图如图1。
图1 静电防护组成框图（硬件部分）1.1 接口防护摄像机常见的对外接口有DC电源接口、USB2.0/3.0接口、HDMI接口、SDI接口、RJ45以太网接口、音频接口等。
常用的静电防护器件有TVS管、TSS管、磁珠、共模电感、电容等。
本文主要以DC12电源接口和USB3.0接口进行说明。
图2为DC12V接口静电防护电路。
DC电源接口外接电源适配器，当电源适配器插好后，因为没有外露金属部件，所以需要进行空气放电，以模拟日常生活中在插拔电源适配器时产生的静电干扰。
图2 DC12V电源接口静电防护FB1和FB2为磁珠，磁珠除了能滤除高频噪声外，在静电释放的纳秒(ns)级的期间内也会产生较高阻抗，以降低静电产生的瞬间高压的影响。
此处使用两颗磁珠，可以降低磁珠本身在低频时的直流电阻和电感值，同时提高电流的载流量。
基于USB3.0电路可靠性的PTC/ESD方案USB 3.0 传输速率高达5Gbit/s,且电源汇流排也有高达900 毫安培的最大输出电流，因此电路电气瞬变和过流故障的预防极为重要，设计人员必须慎选适当的热敏电阻（PTC）和静电放电（ESD）方案，才能确保讯号完整性，并降低系统故障风险。
通用序列汇流排（USB）规范自1996 年发布以来，截至2012 年为止已累积超过三十五亿个电脑周边设备的USB 连接装置出货量。
2010 年，当第一批支援USB 3.0 规格的装置上市，销售量就达到约一百万个，2012 年更一举增长至五百万个左右，足见其市场成长相当迅速。
相较于USB 2.0,USB 3.0 拥有四个额外数据通道，传输速率高达5Gbit/s（图1），而且电源汇流排也有高达900 毫安培（mA）的最大输出电流，这些新规格加上晶片尺寸不断缩小，使得预防电路电气瞬变和过流故障的问题变得更加重要且复杂，因为高速传输下，即使只是很小的静电放电（ESD）和短路事故，都将为系统带来严重危害。
图1 USB 3.0 增加双差分数据对，藉以达成5Gbit/s 高速传输速率由于晶片灵敏度、讯号完整性和系统可靠性都是系统设计人员非常关注的事情，因此USB 3.0 系统上的寄生电容、低箝位电压和低电阻都成为电路保护元件选择的关键指标。
由于USB 3.0 电源线可允许更大电流通过，电流保护器可有较低的电阻，在确保低压降方面也变得至关重要。
一项成功设计的关键是要掌握保护技术，如热敏电阻（PTC）、压敏电阻和ESD 方案等，本文将详细解释须考虑的设计因素。
USB 3.0 飙高速电路保护挑战更艰钜USB 2.0 到USB 3.0 最重要的物理变化是引进SSRX+/SSRX 和。
自恢复保险丝在USB3.0中的保护应用详解一、什么是USB3.0USB 3.0是一种USB规范，该规范由英特尔等公司发起。
现已被USB IF更名为USB 3.1 gen 1。
USB3.0 ——也被认为是SuperSpeedUSB——为那些与PC或音频/高频设备相连接的各种设备提供了一个标准接口。
只是个硬件设备，计算机内只有安装USB3.0相关的硬件设备后才可以使用USB3.0相关的功能！USB3.0提供更高的传输率、提高了最大总线功率和设备电流、提供全新的电源管理功能、以及向下兼容USB2.0的新型电缆和连接器。
USB3.0规定的单一负载工作电流，由USB2.0规范的100mA提升为150mA。
二、USB3.0设备安装要求。
一台USB3.0电子设备最多可以驱动6台USB装置(标准连接器和微型连接器每端口最高900mA)。
因此，USB3.0电流传输能力的提高对电路保护方案提出了新的要求。
深圳市集电通实业有限公司专业人士指出协同电路保护方案将有助于在USB3.0应用中防止因过中大电流、过高电压和ESD瞬态电压而受损。
在过流保护方面，USB3.0通过两类器件供电，即标准主控设备(A型连接器)和新型供电设备(Powered-B连接器)。
新的规范提高了流向USB设备的电流大小，从最大额定电流0.5A提高至0.9A。
Powered-B连接器可以通过从两个额外连接器输送最高1.0A的电流来对设备充电。
由于过流条件会影响电源总线，因此所有功率源(如主机和集线器)都需要进行过流保护。
USB3.0标准保护方案必须支持每端口最小900mA的电流，过电流保护必须满足发生故障时在60s内将故障电流限制在5A以下。
三、USB3.0和USB2.0的区别传输速度：USB3.0可以在存储器件所限定的存储速率下传输大容量文件（如HD电影）。
例如，一个采用USB3.0的闪存驱动器可以在15秒钟将1GB的数据转移到一个主机，而USB 2.0则需要43秒。
【０６０３封装】ＥＳＤ０６０３Ｖ０５Ｃ００２完美实现ＵＳＢ３．０静电保护在现今计算机硬件的热门话题中，USB3.0绝对是最受瞩目的。
USB3.0的数据传输速率比现有的USB2.0快上十倍，刚好迎合日益大增的高画质、大容量储存需求。
无论是外接式硬盘、随身碟、相机记忆卡均可大幅缩减储存的时间。
除了在计算机上的应用之外，手机与相机的传输也几乎都是使用USB规格，甚至许多产品更直接把充电端与USB结合，难怪各界皆如此期待USB3.0的广泛使用，好让使用者享受4.8Gbps的传输快感。
USB3.0接口分成主机（Host）端与装置（Device）端，必须先有Host端的支持，周边的Device端才能搭配；而芯片大厂英特尔及超微自2010年起亦已开始研发将支持USB3.0为南桥规格，加上微软Windows 7也确定研发支持USB3.0的drivers，预估USB3.0取代USB2.0已是既定趋势。
为实现十倍于USB2.0的传输速度，USB3.0控制芯片必须使用更先进的制程来设计与制造，但这也造成USB3.0的控制芯片对ESD的耐受能力快速下降。
除此之外，USB3.0会被大量用来传输影音数据，对数据传输容错率会有越严格的要求，使得使用额外的保护组件来防止ESD事件对数据传输的干扰变得很必要。
除了传输速度的要求之外，另一个使用者最普遍的USB应用就是随插即用、随拔即关。
然而这个热插拔动作却也经常是造成电子系统工作异常、甚至造成USB连接端口组件毁坏的元凶，因为如静电放电(ESD)等瞬时噪声就是来自这个热插拔动作。
要用在USB3.0连接端口的ESD防护组件必须同时符合下面三项要求：第一、ESD防护组件本身的寄生电容必须要小，为不影响USB3.04.8Gbps的传输速率，其寄生电容必须小于0.3pF。
第二、防护组件对ESD的耐受能力必须要高，最少要能承受IEC 61000-4-2接触模式8kV ESD的轰击。
第三、也是最重要的一项要求，防护组件在ESD事件发生期间所提供的箝制电压必须要够低，不能造成传输数据的损坏。
高 新 技 术4科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO NUSB全称是通用串行总线(Universal SerialBus),是由英特尔、IBM等多家IT巨头联合提出的接口标准,由于其具有支持热插拔,即插即用,成本低廉等优点,迅速在PC、消费电子产品、工业及军事等诸多领域得到普及。
从1994年USB规范0.7版本问世,到2000年USB2.0版本推出,USB传输速率从1.5Mb/s 跃升到480Mb/s。
虽然短短几年内USB传输速率得到320倍的提升,但仍无法满足当下以GB为数量级的数据传输需求,因此USB3.0应运而生。
HU B(集线器)是U S B 系统金字塔型拓扑结构中不可或缺的组成部分,作为一类特殊的USB设备,它建立了主机与USB设备之间的桥梁。
H U B 实现U S B 接口扩展功能的同时,也负责电源管理,总线监测,设备检测和管理等功能,为用户提供高效和友好的使用体验。
1 USB3.0及HUB 介绍英特尔、HP、NXP等业界领先公司于2008年底正式发布USB3.0标准,SuperSpeedUSB理论最高速率达5.0Gbps,USB3.0数字设计采用双总线结构,向下兼容USB2.0以及更低版本。
在接口结构方面,为兼容USB2.0及以下接口标准,USB3.0将接口巧妙的设计为上下两层触点相交错的结构,如图1所示。
下层4个触点中的D +和D -两个触点为USB2.0数据收发差分触点,用来进行高速数据传输,两侧的GND和VBUS为电源触点;上层新增加的5个触点,USB3_TX是超高速数据发送差分触点,USB3_RX是超高速数据接收差分触点,中间GND触点是为连接额外的信号接地线。
相比U S B 2.0的半双工二线制总线,US B3.0采用对偶单纯形四线制差分信号线,可支持双向并发全双工数据传输,这就是U S B 3.0传输速率猛增的关键原因。
EMI SUPPRESSION TECHNOLOGY引言USB（Universal Serial Bus）指“通用串行总线”。
USB接口是最普遍的通用外部数据接口之一，并已成为诸如便携式电脑、台式机、服务器等所有计算系统的标配接口。
随着集成电路的飞速发展以及人们对大容量数据、高传输速率的需求，全新的USB 3.0接口已得到广泛应用。
USB 3.0传输速率达5 Gbps，是USB 2.0的10倍，同时最大供电电流达1 A，这对线路的EMC和安全设计提出了更高要求。
1 EMC和安规系统方案USB 3.0接口采用高速差分信号传输方式，由于工作时信号高低电平的高速转换，接地层和电源层会产生很大的高频噪声，因此要设法消除高速信号上的共模噪声，保证信号的完整性。
用户热插拨USB外设时可能发生静电放电（ESD），离导电表面几厘米以内的地方也可能发生空气放电，这USB 3.0接口电路的EMC和安全设计EMC and Security Design of USB 3.0 Interface Circuit中兴通讯南京研发中心 徐加征 摘要EMC设计与接口设计紧密相关，很多产品的EMC指标都是由合理的接口电路方案实现。
通过对USB 3.0接口EMC和安规设计要求的详细分析，从静电防护、信号线EMI抑制、电源限流及稳压滤波等方面提供了USB 3.0接口的EMC和安规设计全套解决方案。
经试验验证，设计方案完全符合CE认证等对USB接口的EMC和安全要求。
关键词通用串行总线；电磁兼容；安全；静电放电；辐射发射；受限制电源AbstractThe EMC design is closely related to the interface design. The EMC performance of many products are implemented through a reasonable interface circuit scheme.Based on the detailed analysis of the EMC and security design requirements of the USB 3.0 interface, a complete set of EMC and security design solution for the USB 3.0 interface are provided in terms of static electricity protection, EMI suppression of the signal line, power current limiting and regulated voltage filter.The test result shows that the design fully meets the EMC and security requirements of the CE certification on the USB interface. KeywordsUSB; EMC; security; electrostatic discharge; radiated emission; limited power source（上接第61页）5 结语海洋平台大功率整流电源的电磁干扰主要是整流电源开关频率及其高次谐波干扰，且干扰量级比较大。
USB3.0时代来临，你的保护电路准
USB3.0时代来临，你的保护电路准备好了吗？
USB3.0标准一经推出，立刻在业界引起了强烈的反响。
其10倍于USB2.0的传输速率，让许多消费者摩拳擦掌、跃跃欲试。
虽说该技术存在着
60GHz、1394等“劲敌”，但是在手机、便携上网终端等应用领域，其魅力还是不可阻挡的。
业界普遍预测2010年年中，将是USB3.0“炫舞”消费电子市场的好时机。
那幺，系统厂商是否已经准备就绪了呢？
终端产品要纳入USB3.0技术，除了主芯片的支持，保护电路的设计也是一个不容忽视的环节。
尤其在统一手机充电器标准呼声高涨的今天，USB端口肩负了数据传输及充电等双重责任，其可靠性更是直接关系到了成品的最终质量。
保护电路的作用有多大？泰科电子上海瑞侃电路保护部应用工程经理董涌指出，在USB3.0过压保护方面，目前，主要的手机OEM厂商都有内部关于USB端口的过压保护要求，以保证USB端口可以承受16V到24V的电压。
而内部测试表明，带电热插拔时所引起的瞬态脉冲，尽管非常短，仍然会超过16-24V电压。
在USB3.0过流保护方面，由于USB3.0规定单一负载的工作电流由
USB2.0规定的100mA提升为150mA，而USB3.0比USB2.0多了两对超高速数据对，因此，USB3.0端口可以获得900mA的电流，这表示标准电路保护。
USB3.0的综合电路保护方案USB3.0协议（或“SuperSpeed USB”）被开发用于提供更高的数据传输速率，并通过支持每个端口上的更高电流水平提高供电能力。
它包含新的电源管理功能，以及可向后兼容USB 2.0设备的新电缆和连接器。
最显著的变化是，4条附加的铜数据线被平行地增加到现有的USB 2.0总线中（如图1所示）。
这些附加的铜数据线被用来传输超高速数据，但也会传输ESD（静电放电）和其它有害的瞬态电压。
USB 3.0增加的电流和供电能力意味着需要新的电路保护方案。
经过改进的电路保护方法可以帮助保护USB 3.0应用免受过流、过压及ESD瞬态电压带来的损害。
过流保护USB 3.0通过两个部件提供电源：一个标准的主机（A型连接器）以及一种新型供电设备（Powered-B连接器）。
最新SuperSpeed规范提高了可供给USB设备的电流总量（从0.5A提高到0.9A）。
新的Powered-B连接器允许一个USB设备以高达1.0A的电流给另一设备充电。
由于过流状态会影响电源总线，所有的电源（如主机、集线器和Powered-B设备）都必须提供过流保护。
过流保护也是UL60950标准所要求的。
与USB 2.0类似，所有类型的USB 3.0主机必须提供电源。
USB 3.0的单个单元负载重定义为150mA，比USB 2.0的100mA略有增加。
现在，一个USB 3.0主机必须能够每端口支持多达6个单元（900mA）。
此外，USB 3.0集线器可能不再需要总线供电了。
所有USB 3.0集线器现在必须每个端口都能够支持900mA的电流。
此外，支持USB充电和USB 3.0的系统需要能承受更高电流的过流保护器件。
USB充电器规范采用与USB 2.0相同的引脚配置，但允许更高的电流（每端口高达1.5A）。
最后，USB 3.0定义了一种新的Powered-B连接器，其主要的好处是更好的便携性。
Powered-B连接器允许去除USB电缆和额外的电源。
USB 3.0端口的ESD保护方案无处不在的通用串行总线(USB)接口即将迎接又一次换代，以便紧跟连接带宽需求不断增长的步伐。
USB3.0或所谓“超高速USB”预计将在传输速度、电源管理和灵活性方面向前跨越一大步。
USB 3.0的开发方向包括提供更高的传输率、提高最大总线功率和设备电流、提供全新的电源管理功能以及向下兼容USB2.0的新型电缆和连接器。
而最显著的变化是新增了一条与现有USB 2.0总线并行的物理总线，见图1。
USB 3.0电流传输能力的提高强化了对全新电路保护方案的需求。
一种协同电路保护手段将有助于在USB 3.0应用中防止因过流、过压和ESD(静电放电)瞬态而受损。
过流保护USB 3.0通过两类器件供电：标准主控设备(A型连接器)和新型供电设备(Powered-B连接器)。
新的SuperSpeed规范提高了流向USB设备的电流大小-从最大额定电流0.5 A提高至0.9 A。
Powered-B连接器可以通过从两个额外连接器输送最高1.0 A的电流来对设备充电。
由于过流条件会影响电源总线，因此所有功率源(如主机和集线器)都需要进行过流保护。
新型Powered-B连接器的主要优势在于改善了便携性、方便性和功率效率。
通过增加两个额外触点，新型连接器可以让一种电子设备为另一种电子设备提供高达1000 mA的电流。
比如，打印机可以为一台无线适配器供电，这样就不再需要连接有线网络。
与USB 2.0类似，各型USB 3.0连接器都具备供电能力。
USB3.0的单装置负载从USB 2的100 mA提高至150 mA。
一台电子设备最多可以拖动6台装置(标准连接器和微型连接器每端口最高900mA)。
标准USB 2.0连接器应用在USB 3.0中仍然不变。
然而，尽管USB2.0集线器可以通过总线供电，但USB 3.0将不会提供这种选择，而只能通过自有电源供电。
由于需要一个插孔端口对USB 3.0集线器应用中的所有连接器供电，因此该插孔上需要使用电路保护器件防止因过压事件受损，这类事件可能有非稳压电源、逆向电压或电压瞬态。
USB3.0应用的ESD保护原理图
USB是通用串行总线的简称，这是目前个人计算机与其它外部设备联机使用最为广泛的一种传输接口。
该接口最初由英特尔与微软公司倡导发起，其最大的特点是支持热插拔和随插即用，使用者不需要重新开机便可以直接安装或加载硬件驱动程序，使用起来比PCI和ISA 总线要方便很多。
USB 3.0接口分成主机(Host)端与设备(Device)端，必须先有主机端的支持，外围的设备端才能搭配。
从芯片大厂英特尔及AMD已开始推出支持USB 3.0的南桥芯片，微软Windows 7也开始提供支持USB3.0的驱动，以及最近市面上的计算机及外围产品中已越来越多地标榜具有USB 3.0功能，可知USB 3.0取代USB 2.0已是既定的趋势。
USB3.0的数据传输速率比USB2.0快十倍，正好满足日益增长的对高画质、大容量存储的需求。
无论是数字照片文档、影片文件、电子邮件数据或其它重要数据的复制或备份，甚至是整个计算机系统的备份，均可大幅缩减时间，提升工作效率。
除了在计算机上的应用之外，手机与相机也大都使用USB与计算机连接传输数据，并利用USB进行充电。
为实现十倍于USB 2.0的传输速度，必须使用更先进的工艺来设计和制造USB 3.0控制芯片，这也造成USB 3.0的控制芯片对静电放电(ESD)的耐受能力快速下降。
此外，当USB 3. 0被广泛用于传输影音数据时，对数据传输容错率会有更严格的要求，使用额外的保护组件来防止ESD事件对数据传输的干扰变得很有必要。
除了传输速度的要求之外，USB另一个最重要的特点就是随插即用、随拔即关。
但由于在USB传输线内部经常会累积静电，造成在热插拔动作下必然会有一些ESD现象发生，电子系统经常因此而发生工作异常、甚至造成USB连接端口组件毁坏，像ESD等瞬时噪声就是来自这个热插拔动作。
USB3.0连接端口保护组件的要素
ESD保护组件必须同时符合下面五项要求才适合用在USB3.0端口：
首先，ESD保护组件本身的寄生电容必须小于0.3pF，才不会影响USB3.0高达4.8Gbps的传输速率。
其次，保护组件的ESD耐受能力必须够高，至少要能承受IEC61000-4-2接触模式8kV ESD的攻击。
第三也是最重要的一项要求，在ESD事件发生期间保护组件必须提供够低的箝制电压，不能造成传输数据错误或遗漏，甚至造成系统产品内部电路损坏。
第四，保护组件动作后的导通阻值必须够低，这样，除了可以降低箝制电压外，最大的优点是可让组件在遭受高能量ESD攻击时仍能保持低箝制电压，以避免出现保护组件未受损但系统内部电路已无法正常工作甚至损坏的情况。
第五，单个芯片即可解决USB 3.0连接端口中所有信号线/电源线的ESD保护需求，尤其是使用在Micro USB接口时，这将大大降低设计布局的复杂度。
以上五项基本要求缺一不可，若有任何一项无法满足，则USB 3.0端口就无法被完善地保护。
不过，同时符合以上五项要求的ESD保护组件其本身的设计难度相当高，若非具有丰富经验与扎实技术的设计团队将无法实现。
晶焱科技拥有先进的ESD保护设计技术，特别针对USB 3.0的保护需求推出了AZ1065系列ESD保护组件。
为了将保护组件的寄生电容对4.8Gbps差动(Differential)信号高速传输的影响降至最低，AZ1065的寄生电容低于0.3pF。
在极严格的电容要求下，任一引脚在室温时仍可承受IEC61000-4-2接触模式10kV ESD的攻击。
最重要是，与相同的寄生电容相比，AZ1065拥有最低的ESD箝制电压，可有效防止数据传输时被ESD事件干扰，这样才能让具有USB 3.0连接端口的电子系统得以通过Class-A的I EC61000-4-2系统级静电放电保护测试。
利用传输线脉冲系统(TLP)测量AZ1065-06F后，可以观察到如图1所示的ESD箝制电压特性。
在IEC61000-4-2接触模式6kV(TLP电流等效约为17A)的ESD攻击下，箝制电压仅有13.4V，足以有效避免系统产品在静电测试时发生数据错误、当机甚至损坏的情况。
图2所示为装有ESD保护组件AZ1065-06F的USB 3.0端口顺利通过5Gbps的眼图测试结果。
在电子产品日益小型化的发展趋势下，产品的印刷电路板(PCB)面积也随之越来越小，但对于更多功能的要求使得线路变得更加复杂，这些都对产品设计布局造成相当大的困扰。
AZ1065系列产品提供了六个极低电容的引脚，可同时保护USB3.0的两组差动对(TX和RX)及USB 2.0的差动对(D+和D-)，具有减小PCB面积和降低布局复杂度等优点，并可大幅节省系统成本。
更特别的是，AZ1065-06F率先采用交错型的引脚，以便PCB布局时可利用穿透式(Feedthrough)方式实现完美设计，图3显示了AZ1065-06F的接线方式。
这种首创的组件接脚方式可免除绕线时的诸多困扰，不但对简化产品设计阶段的PCB布局工作有相当大的帮助，同时差动信号线的布局也将更为对称，从而减少信号传输错误的机会。
晶焱科技表示，利用TVS Array完成多条信号/电源线的ESD保护是系统产品的设计趋势，
公司除了投入大量的设计资源外，还同时与多家IC设计公司、晶圆厂及封装测试厂合作开发最适合系统产品使用的各种TVS Array，希望打破传统陶瓷保护组件/齐纳二极管的低性价比瓶颈，提供给系统产品设计者专业和多样化的ESD解决方案。
