USB2.0接口EMC設(shè)計(jì)方案

1、電磁兼容設(shè)計(jì)平臺(tái)（EDP）應(yīng)用案例以太網(wǎng)口USB2.0接口EMC設(shè)計(jì)方案一、 接口概述USB 通用串行總線（英文：Universal Serial Bus，簡稱USB）是連接外部裝置的一個(gè)串口匯流排標(biāo)準(zhǔn)，在計(jì)算機(jī)上使用廣泛，但也可以用在機(jī)頂盒和游戲機(jī)上，補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)On-The-Go（ OTG）使其能夠用于在便攜裝置之間直接交換資料。USB接口的電磁兼容性能關(guān)系到設(shè)備穩(wěn)定行與數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，賽盛技術(shù)應(yīng)用電磁兼容設(shè)計(jì)平臺(tái)（EDP）軟件從接口原理圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，線纜設(shè)計(jì)三個(gè)方面來設(shè)計(jì)USB2.0接口的EMC設(shè)計(jì)方案二、 接口電路 原理圖的EMC設(shè)計(jì)本方案由電磁兼

2、容設(shè)計(jì)平臺(tái)（EDP）軟件自動(dòng)生成1. USB 2.0接口防靜電設(shè)計(jì)圖1 USB 2.0接口防靜電設(shè)計(jì)接口電路設(shè)計(jì)概述：本方案從EMC原理上，進(jìn)行了相關(guān)的抑制干擾和抗敏感度的設(shè)計(jì)；從設(shè)計(jì)層次解決EMC問題。電路EMC設(shè)計(jì)說明：（1） 電路濾波設(shè)計(jì)要點(diǎn)：L1為共模濾波電感，用于濾除差分信號(hào)上的共模干擾；L2為濾波磁珠，用于濾除為電源上的干擾；C1、C2為電源濾波電容，濾除電源上的干擾。L1共模電感阻抗選擇范圍為60/100MHz 120/100MHz，典型值選取90/100MHz；L2磁珠阻抗范圍為100/100MHz 1000/100MHz，典型值選取600/100MHz ；磁珠在選取時(shí)通流量應(yīng)

3、符合電路電流的要求，磁珠推薦使用電源用磁珠；C1、C2兩個(gè)電容在取值時(shí)要相差100倍，典型值為10uF、0.1uF；小電容用濾除電源上的高頻干擾，大電容用于濾除電源線上的紋波干擾；C3為接口地和數(shù)字地之間的跨接電容，典型取值為1000pF，耐壓要求達(dá)到2KV以上，C3容值可根據(jù)測試情況進(jìn)行調(diào)整；（2） 電路防護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)D1、D2和D3組成USB接口防護(hù)電路，能快速泄放靜電干擾，防止在熱拔插過程中產(chǎn)生的大量干擾能量對(duì)電路進(jìn)行沖擊，導(dǎo)致內(nèi)部電路工作異常。D1、D2、D3選用TVS，TVS反向關(guān)斷電壓為5V；TVS管的結(jié)電容對(duì)信號(hào)傳輸頻率有一定的影響，USB2.0的TVS結(jié)電容要求小于5pF。接口電

4、路設(shè)計(jì)備注：如果設(shè)備為金屬外殼，同時(shí)單板可以獨(dú)立的劃分出接口地，那么金屬外殼與接口地直接電氣連接，且單板地與接口地通過1000pF電容相連；如果設(shè)備為非金屬外殼，那么接口地PGND與單板地GND直接電氣連接。三、 連接器設(shè)計(jì)本方案由電磁兼容設(shè)計(jì)平臺(tái)（EDP）軟件自動(dòng)生成USB AF連接器USB信號(hào)排序設(shè)計(jì) 圖1 USB連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)連接器USB與機(jī)體的搭接方式：（1） 面板開孔時(shí)采用精密的銑削加工技術(shù)，使孔眼的形狀更適合連接器的放置，避免孔眼切削不精確的地方出現(xiàn)縫隙，進(jìn)而降低電磁干擾輻射；經(jīng)過測試證明，精確的銑削開孔加工可以提高1218%的電磁兼容性；（2） 機(jī)體與USB金屬連接器之間的接合處

5、要增加金屬彈片，使兩者接合時(shí)能夠保持良好的導(dǎo)電性能。具體搭接方式如上圖所示：四、 線纜設(shè)計(jì) 本方案由電磁兼容設(shè)計(jì)平臺(tái)（EDP）軟件自動(dòng)生成USB-2.0接口信號(hào)線纜線纜設(shè)計(jì)要求： USB2.0 AF連接器 普通型圖1 USB金屬連接器的搭接屏蔽層與金屬連接器的搭接：（1） 屏蔽電纜的屏蔽層要求與金屬連接器進(jìn)行360°的搭接；搭接方式如上圖：（2） 屏蔽電纜屏蔽層要避免出現(xiàn)單獨(dú)的“尾巴”現(xiàn)象。 五、 結(jié)束語電磁兼容設(shè)計(jì)平臺(tái)（EDP），依據(jù)最專業(yè)的EMC專家方案知識(shí)庫，快速輸出符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的指導(dǎo)性的EMC解決方案。即是工程師身邊的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)助手，又是企業(yè)的EMC技術(shù)方案庫，是產(chǎn)品電磁兼容性能的保證。圖2 USB-2.0信號(hào)電纜電纜設(shè)計(jì)：（1） USB-2.0信號(hào)電纜采用網(wǎng)狀編織屏蔽層的屏蔽方式，且網(wǎng)狀編織層編織密度要求不小于90%；差分線組采用鋁箔屏蔽； （2） 內(nèi)部組線時(shí)，差分電纜采用雙絞傳輸，雙絞絞距一般為最小絞距的2倍，（最小絞距= D為電纜的外徑）；組線方式如上圖所示：（3） 電纜兩端需要增加磁環(huán)處理，磁環(huán)內(nèi)徑與電纜的外徑要緊密結(jié)合，盡量選擇厚長型的磁環(huán)。走線設(shè)計(jì)：