热插拔(Hot plug)

对于电子产品而言,保护电路是为了防止电路中的关键敏感型器件受到过流、过压、过热等冲击的损害。保护电路的优劣对电子产品的质量和寿命至关重要。随着消费类电子产品需求的持续增长,更要求有强固的静电放电(ESD)保护,同时还要减少不必要的电磁干扰(EMI)/射频干扰(RFI)噪声。此外,消费者希望最新款的消费电子产品可以用小尺寸设备满足越来越高的下载和带宽能力。随着设备的越来越小和融入性能的不断增加,ESD以及许多情况下的EMI/RFI抑制已无法涵盖在驱动所需接口的新一代IC当中。

例如,一台笔记本电脑有几个USB接口,可以同时连接几个外部电子产品、硬盘、便携式磁盘甚至备用电池。用户在使用笔记本电脑时可以随时插拔,这就是所谓的“热插拔”。

在热插拔中,由于接口端的信号线(如USB线)已经充电,它就像一个充电的大电容,当它接触到机器时就会放电。这种现象相当于静电放电效应(有时甚至更糟),会对机器造成严重损害。我们通常称这种现象为直接。因此,许多电子产品要求对热插拔进行更高级别的静电保护测试,以防止直接放电。

在这方面,笔记本设计工程师将在USB接口上添加防静电保护部件。这种静电不仅影响数据传输的速度和完整性,而且由于选择了不同的静电解决方案,在保护级别和耐久性时间上也各有利弊。鉴于直接放电现象,应选择箝位电压较低(但仍高于Vcc)的静电放电保护元件,以提高效率。

目前,高速线上的ESD保护以阵列型TVS管为主要解决方案。由于它是一种集成电路工艺,因此在IT行业中具有统一的质量和高要求,因而受到高度重视。由于集成电路制造工艺的优势,多通道技术的成熟,对工程师的空间节省和电路设计的简单,它有很大的帮助。

许多国际知名的计算机制造商对ESD有很高的要求,尤其是高速传输接口,如HDMI/DVI , USB 2.0, Finger print , VGA 等,所有要求高于4级,接触放电 8KV, 空气放电 15KV以上。由于长期的发现,只要ESD等级,RMA就会下降。事实上,当消费者购买电子产品时,他们可以要求商家提供静电防护规范的证明。


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