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車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)之USB端口失效分析

發(fā)布時(shí)間:2023-07-13 來(lái)源:Semtech 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】隨著車(chē)機(jī)的不斷升級(jí)換代,車(chē)內(nèi)外的科技感越來(lái)越強(qiáng)。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(xiàn)這些功能是得益于我們的中控信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展,而中控系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性將決定我們用戶的駕駛體驗(yàn)與用車(chē)安全。


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今天,我們就來(lái)跟大家分享一個(gè)中控信息系統(tǒng)的整改案例。


案例背景


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●   產(chǎn)品


車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)


●   測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 


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(jí)


01 整改分析    


整改分析(I)


閂鎖分析:


測(cè)試環(huán)境(USB2.0 LS mode)


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結(jié)論:uClamp3311T 應(yīng)用于USB2.0不會(huì)出現(xiàn)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(dǎo)致uClamp3311T處于長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)通狀態(tài)。


測(cè)試環(huán)境  


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結(jié)論:在USB工作期間,流過(guò)uClamp3311T的漏電流達(dá)17mA。長(zhǎng)此以往,會(huì)有可能導(dǎo)致TVS性能下降,阻抗變小。


整改分析(III)


浪涌能力分析:


設(shè)備無(wú)法承受外界復(fù)雜的浪涌環(huán)境


測(cè)試環(huán)境


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結(jié)論:經(jīng)浪涌測(cè)試后,uClamp3311T的阻抗會(huì)由+∞ 變?yōu)?~KΩ級(jí),現(xiàn)象類似于客戶所遇到的問(wèn)題。


02 整改對(duì)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(shù)對(duì)比


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●   ESD&TLP 鉗位對(duì)比


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●   Surge鉗位對(duì)比


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結(jié)語(yǔ)    


USB端口常見(jiàn)于我們的各種應(yīng)用當(dāng)中,所以大家不會(huì)覺(jué)得它很復(fù)雜,對(duì)其保護(hù)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(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜程度不同,這就會(huì)讓我們一般設(shè)計(jì)的方案存在著很大的變數(shù)。所以重視每一個(gè)端口,需要從各種細(xì)節(jié)出發(fā),這樣我們才能達(dá)到事半功倍的效果。



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