USB Type-C接口静电放电保护方案及ESD(TVS)二极管选型推荐

USB Type-C是一种USB接口外形标准，体积比Type-A和Type-B小得多。USB Type-C接口特点有：最大数据传输速度可达10Gbit/秒，是USB 3.1的标准；纤薄设计；支持正反两面插入，没有正反区别，可随意热插拔；配备Type-C连接器的标准规格连接线可通过3A电流；支持超出现有USB供电能力的“USB PD”；提供最大100W 的电力。

 

USB Type-C接口根据USB3.x和USB4协议传输数据，经常会受到电气过载(EOS)和静电放电(ESD)事件的影响。由于USB Type-C支持随意热插拔功能，其内部高集成度的芯片，更容易受到人体静电放电的伤害和损坏。同时，USB Type-C接口拥有更高的数据传输速率，对数据传输容错率有更严格的要求。为此，在USB Type-C接口进行电路设计时，需要选用合适型号的ESD (TVS)二极管为接口护航。

 

针对USB Type-C接口浪涌静电放电问题，东沃电子（DOWOSEMI）技术推荐选用ESD(TVS)二极管DW05DRF-B-E、DW05DPF-B-S、DW24P4N3-S、DW05DUCF-B-E为其保驾护航 。东沃USB Type-C接口静电放电保护方案设计图如下所示：

 

方案说明

东沃USB Type-C接口静电放电保护方案是根据USB Type-C不同的pin脚功能分别采用小体积低结电容ESD静电保护二极管DW05DRF-B-E、DW05DPF-B-S、DW05DUCF-B-E和大通流TVS二极管DW24P4N3-S，导通电压精确、响应速度快、寄生电容值低、钳位电压低，在不影响数据传输的前提下能够满足 IEC61000-4-2 Level 4 静电放电防护需求，且做到成本最优化。

 

器件参数

（1）东沃ESD二极管DW05DRF-B-E参数

为了避免寄生电容限制差分信号在USB Type-C上的传输，推荐选用东沃DW05DRF-B-E，结电容电容低至0.3pF、低钳位电压、小体积封装DFN-2L，主要用于保护USB Type-C上的4个差分对（TX和RX）。

东沃电子DOWOSEMI  Part Number	PPP	IPP	VRWM	VBR	VC	IR	CJ	Polarity	Package
	W	A	V	V	V	uA	pF
DW05DRF-B-E	80	4	5	6	17	0.2	0.3	Bi	DFN-2L

 

（2）东沃ESD二极管DW05DPF-B-S参数

东沃DW05DPF-B-S是保护CC/VCONN和SBU引脚的专用ESD静电保护器件。根据IEC 61000-4-2 标准，DW05DPF-B-S能够承受±30kV（空气）和 ±30kV（接触）电压范围内的高ESD，工作电压5V、双向、典型结电容为40pF，采用DFN1006-2L封装。

东沃电子DOWOSEMI  Part Number	PPP	IPP	VRWM	VBR	VC	IR	CJ	Polarity	Package
	W	A	V	V	V	uA	pF
DW05DPF-B-S	300	20	5	6	12	0.5	40	Bi	DFN1006-2L

 

（3）东沃TVS二极管DW24P4N3-S参数

东沃DW24P4N3-S非常适合保护USB Type-C连接器的VBUS引脚。DW24P4N3-S工作电压 24V、最小击穿电压26V、峰值脉冲电流150A、符合 IEC 61000-4-2 (ESD)±30kV（空气）、±30kV（接触）瞬态保护，采用 DFN2020-3L 封装。

东沃电子DOWOSEMI  Part Number	PPP	IPP	VRWM	VBR	VC	IR	CJ	Polarity	Package
	W	A	V	V	V	uA	pF
DW24P4N3-S	5100	150	24	26	32	0.5	560	Uni	DFN2020-3L

 

 

（4）东沃ESD二极管DW05DUCF-B-E参数

东沃DW05DUCF-B-E非常适合保护D+/D-差分线。DW05DUCF-B-E 是一个5V工作电压的ESD二极管，DFN1006-2L封装、0.5pF低结电容、3A峰值脉冲电流。

东沃电子DOWOSEMI  Part Number	PPP	IPP	VRWM	VBR	VC	IR	CJ	Polarity	Package
	W	A	V	V	V	uA	pF
DW05DUCF-B-E	60	3	5	6	20	0.15	0.5	Bi	DFN1006-2L

 

以上是东沃USB Type-C接口静电放电保护典型方案