USB Type-C接口EMC设计及过压防护方案
品慧电子讯依托巨大的市场发展，智能手机在原有的通讯功能基础上，正体现出其强大的功能扩展性。同时其高功耗也对智能手机的续航能力提出越来越高的要求。2014 年，Type-C 伴随着最新的USB3.1 标准横空出世，这类全新的接口形式，凭借其便捷的正反面拔插，大功率的供电，快速的传输速率等功能得到广泛认可。但是高达 10Gbps 的传输速度必然导致端口的 EMI 辐射超标严重，而功率大、速度快特征对端口防护器件提出了更高要求。
技术背景
Type-A 接口就是我们平常用的最多的标准 USB 接口，Type-A 接口的英文名称就是“Standard Type-A USB”，这说明它是标准的 USB 接口，而其它形状的 USB 接口都是它的衍生物。Type-B 接口，出镜率远没有标准 Type-A 接口高，诸如打印机、显示器 USB HUB等诸多外部 USB 设备采用了 Type-B 接口。Type-C 接口是最新的 USB 接口外形标准。既可以应用在 PC（主设备）又可以应用在外部设备（从设备）的接口类型。
图 1. Type-C 引脚定义
Type-C 引脚示意如图 1，数据传输主要有 TX/RX 两组差分信号。CC 为配置通道，是两个关键引脚，这是 USB Type-C 里新增的关键通道，它的作用有检测 USB 连接、检测正反插、USB 设备间数据与 VBUS的连接建立与管理等。
图 2. USB Power Delivery Specification
如图 2，在 USB Power Delivery Specification 中，提到采用一种阶段提高电压与电流的运作方式：主控与 hub 、设备间通信期间，通过 CC 的 pin ， 从Profile1(5V@2A)-Profile5(20V@5A)阶段性的提高。
Type-C 需要注意的问题点：
1、高达 10Gbps 的传输速度必然导致端口的 EMI 辐射超标严重；
2、Type-C 电压范围广、功率大、速度快特征对端口防护器件有了更高要求；
顺络电子的 EMC 设计及过压防护
顺络电子作为国际领先的磁性器件龙头企业，结合自身多年 EMC 器件/防护器件的开发和持续的解决方案服务经验，针对 USB Type-C 提出了相应的解决对策，如图 3。
图 3.USB Type-C的EMC设计
在电压供给端口和地接口部分，使用磁珠来滤除电源中可能含有的高频谐波成分，抑制EMI。
USB3.1 STANDARD A 最大供应电流达到900mA，推荐：UPZ1608E181-2R2TF。
Type-C@1.5A 推荐：UPZ1608E101-3R0TF
Type-C@3A 推荐：UPZ1608U700-4R0TF
Type-C的PD电源PROFILE1~4：UPZ1608E300-5R0TF
Type-C的PD电源PROFILE5：UPZ1608U280-6R0TF
共模扼流器可以有效抑制共模噪音，保留差模信号，因此在差分信号线上推荐使用共模扼流器。
在差模传输线上，D+/D-保留USB2.0的速度，推荐：D+/D-：SDCW2012-2-900TF
而super speed plus 传输线上，传输评率达到5Gbps，推荐：SSTx+-/ SSRx+-:SDCW2012U-2-900TF
图 4.USB Type-C过压防护方案
USB Type-C接口支持热拔插，在此操作过程中可能产生高达8kV的ESD，造成对数据传输的瞬态干扰和对硬件的损坏。针对ESD问题，顺络电子提出相应的防护方案，如图4.
USB3.1 其中的超高速传输线的扩展时钟频率达到5GHz，规范规定总的电容：1.25pf（max）@5Gbps，1.1pf（max）@10Gpbs Parasitic Capacitance to Ground，所以防护器件电容一般需要0.2pF以下电容量。推荐物料：
Vbus：SDV1005A090C800NPTF
D+-/SSTx+-/SSR+-：GESD1005H090CR10GPTF
在以上器件放置时，压敏电阻用于ESD防护，所以应该放置在最靠近接口部位，以便在ESD的源头进行防护，后面才安放共模扼流器和磁珠。
未来的展望
今年上半年，各大手机厂商陆续发布旗舰手机，在华为，小米，魅族，乐视，中兴等发布的手机上都已经配置了Type-C接口，未来市场份额还将进一步扩大。深圳顺络电子股份有限公司的EMC设计有效滤除噪音，同事要兼顾信号的完整性和特性阻抗。其过压防护方案在保证数据传输及时性同时达到ESD防护的目的。适用于各大手机厂商USB Type-C方案。
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