Tüm Kategoriler

Ürün vakaları

Ana Sayfa >  Uygulama Yönergeleri >  Ürün Örnekleri

USB, HDMI ve RJ45 Sinyal Bütünlüğü için Tasarım Çözümleri

JARON ultra düşük kapasitanslı ESD dizilerini kullanarak USB, HDMI ve RJ45 arayüzleri için kapsamlı ESD koruma kılavuzu; sinyal bütünlüğünü ve ±15kV uyumunu sağlar.

USB, HDMI ve RJ45 Sinyal Bütünlüğü için Tasarım Çözümleri

1. Arka Plan ve Tasarım Zorlukları

   USB, HDMI ve RJ45 gibi yüksek hızlı iletişim arayüzlerinde, elektrostatik deşarj (ESD) olayları en kritik güvenilirlik tehditlerinden biridir.

IEC 61000-4-2'ye göre, deşarj tepeleri ±8kV (temas) ve ±15kV (hava) değerlerine ulaşabilir.

Uygun koruma sağlanmazsa, geçici aşırı gerilimler arayüz entegrelerini anında hasarlandırabilir, veri hatası oluşturabilir veya ürün ömrünü kısaltabilir.

2. Temel Tasarım Hedefleri

İdeal ESD koruma çözümü, düşük kapasitans, hızlı yanıt ve düşük kilitleme voltajı sağlamalıdır — sinyal kalitesini 480Mbps (USB2.0) ile 10Gbps (USB3.1, HDMI2.1) arasındaki veri hızlarında korurken birden fazla hattı korumalıdır.

USB HDMI  (3).png

3. JARON ESD Koruma Ürün Portföyü

JARON, tek kanallı, çift kanallı ve dört kanallı dizi yapılarını içeren yüksek hızlı sinyal hatları için tasarlanmış bir ESD koruma ürün yelpazesi sunar.

Ürün serisi

Tipik paket

Kapasitans değeri (tipik)

Çıkarma gerilimi

Tepki Süresi

Uygulanabilir Arayüzler

ESD3V3D5U

SOD-923

0.3pF

5V

<0,5 ns

USB 3.0 / HDMI 2.0

ESD5V0D3B

- 23 gün.

0.5pF

6V

<0.8ns

RJ45 / Ethernet

ESD9L5V0ST

SOT-563

0,4pF

5V

<0,5 ns

Type-C / DisplayPort

JARON'un ESD portföyü, USB3.1, HDMI2.1 ve Gigabit Ethernet koruması için uygun olan son derece düşük kapasitans (0,3pF'ye kadar) ve alt nanosaniye seviyesinde tepki süresi sunar.

4. Yüksek Hızlı Arayüzler için Tasarım İlkeleri

Sinyal Bütünlüğünü Koruma

Kapasitansı ≤ 0,5pF olan ESD cihazlarının kullanılmasını sağlayın ve yansımayı ve sinyal bozulmalarını önlemek için hatlar boyunca diferansiyel empedansın tutarlı olmasına dikkat edin.

Geri Dönüş Yolunu En Aza İndirme

ESD korumasını konektöre yakın yerleştirin (<5 mm mesafe) ve hızlı deşarj geri dönüş yolları için birden fazla toprak viası sağlayın.

Düzen ve Simetri

Diferansiyel çiftlerde simetrik yerleştirme ve uzunluk eşleşmesi, yüksek hızlı bağlantılarda zamanlama doğruluğunu korur ve titreşimi azaltır.

5. Doğrulama ve Test Sonuçları

Test koşulları:

ESD Test Standardı: IEC 61000-4-2 ±8kV Temas Boşalması

Sinyal Hızı: 10 Gbps (HDMI 2.1)

Ekipman: JARON ESD3V3D5U (SOD-923)

Test Projesi

Koruma Yok

JARON ESD Kullanımı

İyileştirme etkisi

ESD artıkları

54V

12V

↓78%

Sinyal göz diyagramı titreşimi

±52 ps

±15ps

↓71%

BER (Bit Hata Oranı)

1×10⁻⁶

<1×10⁻¹²

Önemli iyileşme

EMI girişim tepe noktası

−24dBµV

−41dBµV

17dB iyileştirme

JARON ESD dizileri ile artan gerilim 54V'tan 12V'a düştü, jitter %71 oranında azaldı ve bit hata oranı 1.000.000 kat iyileşti — sinyal bütünlüğünün korunduğu üstün ESD performansını doğruladı.

6. Uygulama Örnekleri

USB Type-C Yüksek Hızlı Arayüz

Dört kanallı ortak mod koruması için JARON ESD9L5V0ST kullanır;

±15kV hava boşalmasına dayanır;

Sinyal bant genişliği maksimum 10 Gbps'ye kadar destekler.

HDMI 2.1 Video Arayüzü

ESD3V3D5U dizilimi kullanır;

Kondansatörler yalnızca 0,3 pF'tır ve TMDS diferansiyel sinyallerini etkilemez;

EMI gürültü azaltımı 16 dB'dir.

RJ45 Ethernet Arayüzü

ESD5V0D3B kullanır;

İki yönlü koruma yapısı, PoE sistemleriyle uyumlu;

Yıldırım darbelerini ve elektrostatik gerilimleri bastırır.

USB HDMI  (2).png

7. Seçim Referans Tablosu

Arayüz Tipi

Önerilen Model

Paketleme

Özellikler

USB 3.0 / 3.1

ESD3V3D5U

SOD-923

Aşırı düşük kapasite 0,3pF

HDMI 2.1

ESD9L5V0ST

SOT-563

Hızlı tepki süresi <0,5ns

RJ45 / PoE

ESD5V0D3B

- 23 gün.

İki yönlü koruma, yüksek enerji emilimi

8. Standartlar ve Uyumluluk

Standart numara

Test içerik

uyumlu cihazlar

IEC 61000-4-2

ESD dayanıklılığı

Tam seri

IEC 61000-4-5

Aşırı gerilim testi

ESD5V0D3B

IEC 61000-4-4

Patlama karşıtı girişim

ESD3V3D5U

JEDEC JESD22-A114

Entegre seviyesinde ESD koruması

Dizi serisi

Tüm JARON ESD bileşenleri, küresel OEM nitelendirme süreçleriyle uyumluluğu sağlayan IEC 61000-4-2 ve JEDEC A114 dahil olmak üzere uluslararası standartlara uyar.

9. Mühendislik Değeri ve Tasarım Avantajları

Boyut

İyileştirme etkisi

Sinyal Bütünlüğü

%70 oranında artış

ESD direnci

±15 kV seviyesine yükseltildi

EMI Bastırma

16–18 dB arasında iyileştirme

Modül alanı

Kaydetmek

Doğrulama döngüsü

%60 oranında kısaltma

JARON'un ultra düşük kapasitanslı ESD cihazları, güçlü ±15 kV koruma ile yüksek hızlı sinyal bütünlüğünü bir araya getirerek alan, maliyet ve doğrulama süresini en aza indirir.

10. Sonuç

Yüksek hızlı veri iletim arayüzlerinde, geleneksel ESD diyotları artık koruma ve sinyal bütünlüğünü aynı anda sağlayamaz.

JARON'un ultra düşük kapasitanslı ESD dizisi, yüksek tepki hızı ve son derece düşük parazitik etkiler sayesinde koruma ile performans arasında mühendislik dengesi sağlar.

USB Type-C, HDMI, Ethernet ve DisplayPort gibi yüksek hızlı arayüz tasarımlarında yaygın olarak kullanılmış olup, nesil sonrası iletişim cihazları için standart bir koruma çözümü haline gelmiştir.

Önceki

Yüksek Performanslı SMD Güç Endüktörleri

Tüm uygulamalar Sonraki

Wenzhou Shenghuabo Koltuk ve Bagaj Motoru EMC Tasarımı

Önerilen Ürünler