车载USB接口防护方案

 

为了保证安全性，车载ECU的安全性能要求很高，在设计时便要保证故障发生率尽量低。

 

 

作为目前应用最为广泛的移动外设与主机间通讯接口，USB（Universal Serial Bus）具有成本低、使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点，在车载娱乐和存储设备上获得了广泛的应用。

 

 

因为USB接口提供了内置电源，可提供 500mA以上的电流，对于一些功率较大的设备，如移动硬盘等，其瞬时驱动电流则可达到1A以上。

 

 

如果车载ECU上带有像USB总线这种可以直接输出电源的接口，为防止接口电路发生对电源或对地短路时损坏机体，其接口部分通常都应具有保护电路，以便执行故障自诊断和保护功能。

 

 

当系统产生故障时，它能在存储体中自动记录故障代码并采用保护措施，防止系统损坏，避免引起安全事故。下面为您推荐车载USB接口的防护方案

车载USB端口电路防护方案：

一、应用背景

1、USB2.0、USB3.0需要支持热插拔

2、USB2.0传输速率高达480Mbps，不容许数据丢包；USB3.0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、USB芯片集成度高，很脆弱，易受静电损坏
 

二、防护方案

USB2.0防护方案

ESD静电保护器应用型号推荐：【KPRTR5V0U2X】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SOT-143

方案说明

1、在USB2.0的电源线，数据用1颗ESD对地做防护，钳位静电电压

2、该ESD的结电容小于1.2pF，在USB2.0最高速率480Mbps时都可以完成传输信号

3、该ESD封装为SOT-143，体积小，节约PCB 空间，便于设计USB3.0防护方案

ESD静电保护器应用型号推荐：【KZ1045-04F】Vrwm：5.0V；Vb：6.0V；防静电能力（接触/空气）：20KV/25KV；结电容（f=1MHz）：0.5pF；封装为DFN2510

方案说明

1、在USB3.0的电源线，数据线共用2颗ESD对地做防护,钳位静电电压

2、该ESD管的结电容小于0.5pF,满足USB3.0的高速传输

3、集成度高，占用PCB板小

三、方案应用

1、笔记本电脑、PAD、家用台式电脑、工业电脑

2、枪击设备

3、网路打印机

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