電動(dòng)牙刷USB接口的芯片保護(hù)電路方案

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USB2.0的ESD保護(hù)方案

如圖1所示為USB接口與ESD保護(hù)芯片連接示意圖，其中USB Controller/Charger指的是USB的控制/充能端，USB Port指的是各種器件所配置的USB連接端口，ESD保護(hù)芯片主要就是在USB控制端口與USB接口之間發(fā)揮保護(hù)作用。例如：當(dāng)熱插拔USB的時(shí)候，在USB控制端口與USB接口之間會(huì)產(chǎn)生大電流、大電壓，這個(gè)大電流可以通過(guò)ESD保護(hù)芯片流到電源地上，大電壓則被鉗制在某個(gè)較低電位上，該較低電位指的是ESD保護(hù)芯片的鉗位電壓VC（Clamping Voltage），它將由不同的ESD保護(hù)芯片型號(hào)而限定其不同。

圖1囊括了USB2.0單雙接口兩種應(yīng)用場(chǎng)景。左邊部分是USB2.0單接口靜電浪涌保護(hù)方案，使用了兩個(gè)TT0521SB和一個(gè)TS0511LE芯片，兩個(gè)TT0521SB的IO1接口分別接上兩個(gè)差分信號(hào)D+、D-，TS0511LE的IO1接口則連接供電端VBUS，IO2均接地即可。

右邊部分則是USB2.0雙接口的靜電浪涌保護(hù)方案示例圖，只需要一個(gè)TT0514TL集成式ESD芯片就能完成保護(hù)功能。將其中的1、3、4、6端口與相對(duì)應(yīng)的信號(hào)連接，2、5端口接電源和地即可。

圖1 USB2.0端口上ESD芯片應(yīng)用保護(hù)電路圖

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USB3.0的ESD保護(hù)方案

USB3.0在2.0的基礎(chǔ)上增加了兩組差分信號(hào)Tx和Rx,分別用于信號(hào)的發(fā)送和接收，且數(shù)據(jù)帶寬要比2.0大的多，因此需要換成適配的ESD保護(hù)芯片，即兩塊TT0374SP-HFx和一塊TT0514TL芯片。

如圖2所示，TT0514TL芯片的應(yīng)用方案與2.0是相似的，將兩塊TT0374SP-HFx芯片分別放在端口兩端，將1、2、4、5、6、7、9、10端口接上兩組差分信號(hào)，剩下的3、8端口依然接地處理即可。

圖2 TT0374SP-HFx、TT0514TL芯片在USB3.0上的應(yīng)用電路圖