Komplexní průvodce ochrany proti ESD pro rozhraní USB, HDMI a RJ45 s využitím JARON polí ESD s ultra nízkou kapacitou, zajišťující integritu signálu a soulad s normou ±15 kV.
U vysokorychlostních komunikačních rozhraní, jako jsou USB, HDMI a RJ45, jsou elektrostatické výboje (ESD) jednou z nejvýznamnějších hrozeb spolehlivosti.
Podle normy IEC 61000-4-2 mohou výboje dosáhnout ±8 kV (přímý kontakt) a ±15 kV (vzduchový výboj).
Bez vhodné ochrany mohou přechodné přepětí okamžitě poškodit integrované obvody rozhraní, způsobit chyby při přenosu dat nebo zkrátit životnost výrobku.
Ideální řešení ochrany proti ESD musí zajistit nízkou kapacitu, rychlou odezvu a nízké zalamovací napětí – chránit více linek a zároveň udržet kvalitu signálu při přenosových rychlostech od 480 Mbps (USB 2.0) do 10 Gbps (USB 3.1, HDMI 2.1).
JARON nabízí kompletní portfólio produktů pro ochranu před ESD, navržené pro vysokorychlostní signální linky, včetně jednokanálových, dvoukanálových a čtyřkanálových struktur sestav.
|
Série výrobků |
Typické pouzdro |
Hodnota kapacity (typická) |
Ucpávací napětí |
Doba odezvy |
Použitelná rozhraní |
|
ESD3V3D5U |
SOD-923 |
0,3 pF |
5V |
<0,5 ns |
USB 3.0 / HDMI 2.0 |
|
ESD5V0D3B |
SOT-23 |
0,5 pF |
6V |
<0,8 ns |
RJ45 / Ethernet |
|
ESD9L5V0ST |
SOT-563 |
0,4pF |
5V |
<0,5 ns |
Type-C / DisplayPort |
Portfolio ESD od JARON nabízí extrémně nízkou kapacitu (až 0,3 pF) a dobu odezvy pod nanosekundu, což je vhodné pro ochranu rozhraní USB3.1, HDMI2.1 a Gigabit Ethernet.
Používejte ESD součástky s kapacitou ≤ 0,5 pF a zajistěte konzistentní diferenciální impedanci na spojích, aby nedošlo k odrazům a zkreslení signálu.
Umístěte ESD ochranu co nejblíže konektoru (<5 mm) a zajistěte více zemních vývodů pro rychlé zkratové zpětné cesty.
Symetrické umístění a shoda délek u diferenciálních párů zachovávají přesnost časování a snižují jitter u vysokorychlostních spojů.
Zkušební podmínky:
Norma ESD testu: IEC 61000-4-2 ±8 kV kontaktový výboj
Rychlost signálu: 10 Gbps (HDMI 2.1)
Zařízení: JARON ESD3V3D5U (SOD-923)
|
Testovací projekt |
Žádná ochrana |
Použití JARON ESD |
Zlepšený efekt |
|
Zbytkový tlak ESD |
54V |
12V |
↓78% |
|
Jitter signálového okenního diagramu |
±52 ps |
±15 ps |
↓71% |
|
BER (Bit Error Rate) |
1×10⁻⁶ |
<1×10⁻¹² |
Významné zlepšení |
|
Špička EMI interference |
−24 dBµV |
−41 dBµV |
Zlepšení o 17 dB |
S použitím JARON ESD polí kleslo zbytkové napětí z 54 V na 12 V, jittr byl snížen o 71 % a bitová chybovost se zlepšila 1 000 000× — což potvrzuje nadřazený výkon ESD s plnou zachovalostí signálu.
Rozhraní USB typu C s vysokou rychlostí
Využívá JARON ESD9L5V0ST pro čtyřkanálovou ochranu proti společnému režimu;
Odolává výboji vzduchu ±15 kV;
Šířka pásma signálu podporuje až 10 Gbps.
Video rozhraní HDMI 2.1
Využívá pole ESD3V3D5U;
Kapacity jsou pouze 0,3 pF, nemají vliv na diferenciální signály TMDS;
Snížení rušivého EMI šumu o 16 dB.
Rozhraní RJ45 Ethernet
Využívá ESD5V0D3B;
Obousměrná ochranná struktura, kompatibilní se systémy PoE;
Potlačuje bleskové údery a elektrostatické přepětí.
|
Typ rozhraní |
Doporučený model |
Obal |
Vlastnosti |
|
USB 3.0 / 3.1 |
ESD3V3D5U |
SOD-923 |
Ultra nízká kapacita 0,3 pF |
|
HDMI 2.1 |
ESD9L5V0ST |
SOT-563 |
Rychlá doba odezvy < 0,5 ns |
|
RJ45 / PoE |
ESD5V0D3B |
SOT-23 |
Dvousměrná ochrana, vysoká absorpce energie |
|
Standardní číslo |
Testovací obsah |
kompatibilní zařízení |
|
IEC 61000-4-2 |
Odolnost proti ESD |
Kompletní řada |
|
IEC 61000-4-5 |
Zkušební přepětí |
ESD5V0D3B |
|
IEC 61000-4-4 |
Odolnost proti rušení rázového napětí |
ESD3V3D5U |
|
JEDEC JESD22-A114 |
Ochrana proti ESD na úrovni integrovaných obvodů |
Řada polí |
Všechny ESD komponenty JARON splňují mezinárodní normy, včetně IEC 61000-4-2 a JEDEC A114, čímž zajišťují shodu s kvalifikačními procesy globálních OEM výrobců.
|
Rozměr |
Zlepšený efekt |
|
Integrita signálu |
Zvýšení o 70 % |
|
Odolnost proti ESD |
Vylepšeno na ±15 kV |
|
Zničení EMI |
Zlepšení o 16–18 dB |
|
Prostor modulu |
Uspořít 50 % |
|
Verifikační cyklus |
zkrácení o 60 % |
ESD zařízení JARON s extrémně nízkou kapacitou zajišťují integritu vysokorychlostního signálu při robustní ochraně ±15 kV – minimalizují prostor, náklady a čas validace.
U rozhraní pro vysokorychlostní přenos dat již tradiční ESD diody nemohou současně poskytovat ochranu a integritu signálu.
JARONovo pole ESD s extrémně nízkou kapacitou dosahuje inženýrské rovnováhy mezi ochranou a výkonem díky vysoké rychlosti odezvy a velmi nízkým parazitním účinkům.
Je široce používán v návrzích vysokorychlostních rozhraní, jako jsou USB Type-C, HDMI, Ethernet a DisplayPort, a stává se standardním ochranným řešením pro komunikační zařízení nové generace.
EN
