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車載信息娛樂系統(tǒng)之USB端口失效分析

發(fā)布時間:2023-07-13 來源:Semtech 責任編輯:wenwei

【導讀】隨著車機的不斷升級換代,車內外的科技感越來越強。其中給我們最大的感受就是汽車的功能越來越多,并且越來越智能了。實現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與用車安全。


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今天,我們就來跟大家分享一個中控信息系統(tǒng)的整改案例。


案例背景


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●   產品


車載信息娛樂系統(tǒng)


●   測試標準 


接觸 +/-6KV


●   問題描述


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)


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結論:uClamp3311T 應用于USB2.0不會出現閂鎖問題@ 25℃/130mA 。


整改分析(II)


過壓分析:


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,會導致uClamp3311T處于長時間導通狀態(tài)。


測試環(huán)境  


46.jpg

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結論:在USB工作期間,流過uClamp3311T的漏電流達17mA。長此以往,會有可能導致TVS性能下降,阻抗變小。


整改分析(III)


浪涌能力分析:


設備無法承受外界復雜的浪涌環(huán)境


測試環(huán)境


47.jpg

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結論:經浪涌測試后,uClamp3311T的阻抗會由+∞ 變?yōu)?~KΩ級,現象類似于客戶所遇到的問題。


02 整改對策    


●   器件選型策略 


- 工作電壓(>3.6v) (LS 模式) 

- 無閂鎖隱患(SCR TVS)  

- 低容值,低ESD鉗位和浪涌鉗位電壓 


●   方案參數對比


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●   ESD&TLP 鉗位對比


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●   Surge鉗位對比


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結語    


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



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