USB 3.0的電路保護方案

最新USB 3.0協(xié)議(或“SuperSpeed USB”)被開(kāi)發(fā)用于提供更高的數據傳輸速率，并通過(guò)支持每個(gè)端口上的更高電流水平提高供電能力。它包含新的電源管理功能，以及可向后兼容USB 2.0設備的新電纜和連接器。最顯著(zhù)的變化是，4條附加的銅數據線(xiàn)被平行地增加到現有的USB 2.0總線(xiàn)中(如圖1所示)。這些附加的銅數據線(xiàn)被用來(lái)傳輸超高速數據，但也會(huì )傳輸ESD(靜電放電)和其它有害的瞬態(tài)電壓。

圖1：修訂后的USB 3.0協(xié)議增加了一條雙單工數據通道。

USB 3.0增加的電流和供電能力意味著(zhù)需要新的電路保護方案。經(jīng)過(guò)改進(jìn)的電路保護方法可以幫助保護USB 3.0應用免受過(guò)流、過(guò)壓及ESD瞬態(tài)電壓帶來(lái)的損害。

過(guò)流保護

USB 3.0通過(guò)兩個(gè)部件提供電源：一個(gè)標準的主機(A型連接器)以及一種新型供電設備(Powered-B連接器)。最新SuperSpeed規范提高了可供給USB設備的電流總量(從0.5A提高到0.9A)。新的Powered-B連接器允許一個(gè)USB設備以高達1.0A的電流給另一設備充電。由于過(guò)流狀態(tài)會(huì )影響電源總線(xiàn)，所有的電源(如主機、集線(xiàn)器和Powered-B設備)都必須提供過(guò)流保護。過(guò)流保護也是UL60950標準所要求的。

與USB 2.0類(lèi)似，所有類(lèi)型的USB 3.0主機必須提供電源。USB 3.0的單個(gè)單元負載重定義為150mA，比USB 2.0的100mA略有增加?，F在，一個(gè)USB 3.0主機必須能夠每端口支持多達6個(gè)單元(900mA)。此外，USB 3.0集線(xiàn)器可能不再需要總線(xiàn)供電了。所有USB 3.0集線(xiàn)器現在必須每個(gè)端口都能夠支持900mA的電流。

此外，支持USB充電和USB 3.0的系統需要能承受更高電流的過(guò)流保護器件。USB充電器規范采用與USB 2.0相同的引腳配置，但允許更高的電流(每端口高達1.5A)。

最后，USB 3.0定義了一種新的Powered-B連接器，其主要的好處是更好的便攜性。Powered-B連接器允許去除USB電纜和額外的電源。使用Powered-B連接器的USB設備現在可為另一USB設備供電。通過(guò)提供兩個(gè)額外的接插口，新的連接器可使一個(gè)電源(帶有Powered-B連接器插座)能向另一設備(帶B型供電連接器插頭)提供高達1000mA的電流。例如，一臺打印機可給一臺無(wú)線(xiàn)適配器供電，從而無(wú)需一條有線(xiàn)USB連接。