USB2.0接口EMC設計方案

1、電磁兼容設計平臺（EDP）應用案例以太網口USB2.0接口EMC設計方案一、 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串口匯流排標準，在計算機上使用廣泛，但也可以用在機頂盒和游戲機上，補充標準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系到設備穩(wěn)定行與數據傳輸的準確性，賽盛技術應用電磁兼容設計平臺（EDP）軟件從接口原理圖、結構設計，線纜設計三個方面來設計USB2.0接口的EMC設計方案二、 接口電路 原理圖的EMC設計本方案由電磁兼

2、容設計平臺（EDP）軟件自動生成1. USB 2.0接口防靜電設計圖1 USB 2.0接口防靜電設計接口電路設計概述：本方案從EMC原理上，進行了相關的抑制干擾和抗敏感度的設計；從設計層次解決EMC問題。電路EMC設計說明：（1） 電路濾波設計要點：L1為共模濾波電感，用于濾除差分信號上的共模干擾；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 ；磁珠在選取時通流量應

3、符合電路電流的要求，磁珠推薦使用電源用磁珠；C1、C2兩個電容在取值時要相差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為接口地和數字地之間的跨接電容，典型取值為1000pF，耐壓要求達到2KV以上，C3容值可根據測試情況進行調整；（2） 電路防護設計要點D1、D2和D3組成USB接口防護電路，能快速泄放靜電干擾，防止在熱拔插過程中產生的大量干擾能量對電路進行沖擊，導致內部電路工作異常。D1、D2、D3選用TVS，TVS反向關斷電壓為5V；TVS管的結電容對信號傳輸頻率有一定的影響，USB2.0的TVS結電容要求小于5pF。接口電

4、路設計備注：如果設備為金屬外殼，同時單板可以獨立的劃分出接口地，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、 連接器設計本方案由電磁兼容設計平臺（EDP）軟件自動生成USB AF連接器USB信號排序設計 圖1 USB連接器結構設計連接器USB與機體的搭接方式：（1） 面板開孔時采用精密的銑削加工技術，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，進而降低電磁干擾輻射；經過測試證明，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，使兩者接合時能夠保持良好的導電性能。具體搭接方式如上圖所示：四、 線纜設計 本方案由電磁兼容設計平臺（EDP）軟件自動生成USB-2.0接口信號線纜線纜設計要求： 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)單獨的“尾巴”現(xiàn)象。 五、 結束語電磁兼容設計平臺（EDP），依據最專業(yè)的EMC專家方案知識庫，快速輸出符合產品設計要求的指導性的EMC解決方案。即是工程師身邊的產品設計、學習助手，又是企業(yè)的EMC技術方案庫，是產品電磁兼容性能的保證。圖2 USB-2.0信號電纜電纜設計：（1） USB-2.0信號電纜采用網狀編織屏蔽層的屏蔽方式，且網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） 內部組線時，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)內徑與電纜的外徑要緊密結合，盡量選擇厚長型的磁環(huán)。走線設計：