車(chē)載信息娛樂(lè )系統之USB端口失效分析

隨著(zhù)車(chē)機的不斷升級換代，車(chē)內外的科技感越來(lái)越強。其中給我們最大的感受就是汽車(chē)的功能越來(lái)越多，并且越來(lái)越智能了。實(shí)現這些功能是得益于我們的中控信息系統的不斷發(fā)展，而中控系統的可靠性與穩定性將決定我們用戶(hù)的駕駛體驗與用車(chē)安全。

今天，我們就來(lái)跟大家分享一個(gè)中控信息系統的整改案例。

案例背景

●   產(chǎn)品

車(chē)載信息娛樂(lè )系統

●   測試標準 

接觸 +/-6KV

●   問(wèn)題描述

USB功能失靈，不良率約為0.1%，USB上的TVS uClamp3311T阻抗降為KΩ 級

01 整改分析    

整改分析（I）

閂鎖分析:

測試環(huán)境（USB2.0 LS mode）

結論：uClamp3311T 應用于USB2.0不會(huì )出現閂鎖問(wèn)題@ 25℃/130mA 。

整改分析（II）

過(guò)壓分析：

TVS Vbr=3.5V，在USB LS/FS 模式下，輸出電壓Voh_max=3.6V，大于TVS 3.5V Vbr，在USB工作期間，會(huì )導致uClamp3311T處于長(cháng)時(shí)間導通狀態(tài)。

測試環(huán)境  

結論：在USB工作期間，流過(guò)uClamp3311T的漏電流達17mA。長(cháng)此以往，會(huì )有可能導致TVS性能下降，阻抗變小。

整改分析（III）

浪涌能力分析：

設備無(wú)法承受外界復雜的浪涌環(huán)境

測試環(huán)境

結論：經(jīng)浪涌測試后，uClamp3311T的阻抗會(huì )由+∞ 變?yōu)?~KΩ級，現象類(lèi)似于客戶(hù)所遇到的問(wèn)題。

02 整改對策    

●   器件選型策略 

- 工作電壓(>3.6v) (LS 模式) 

- 無(wú)閂鎖隱患（SCR TVS）  

- 低容值，低ESD鉗位和浪涌鉗位電壓 

●   方案參數對比

●   ESD&TLP 鉗位對比

●   Surge鉗位對比

結語(yǔ)    

USB端口常見(jiàn)于我們的各種應用當中，所以大家不會(huì )覺(jué)得它很復雜，對其保護的相關(guān)工作也往往會(huì )簡(jiǎn)單略過(guò)。但是因其工作模式的多樣性，以及終端產(chǎn)品應用環(huán)境的復雜程度不同，這就會(huì )讓我們一般設計的方案存在著(zhù)很大的變數。所以重視每一個(gè)端口，需要從各種細節出發(fā)，這樣我們才能達到事半功倍的效果。