UB接口EM设计方案.doc

1、接口EMC设计方案一、接口概述USB?通用串行总线（英文： Universal?Serial?Bus ，简称 USB）是连接外部装置的一个串口汇流排标准，在计算机上使用广泛，但也可以用在机顶盒和游戏机上，补充标准 On-The-Go（ ?OTG）使其能够用于在便携装置之间直接交换资料。 USB接口的电磁兼容性能关系到设备稳定行与数据传输的准确性，赛盛技术应用电磁兼容设计平台（EDP）软件从接口原理图、结构设计，线缆设计三个方面来设计接口的EMC设计方案二、接口电路原理图的 EMC设计本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成1. USB 接口防静电设计图 1 USB 接口防静电设计接口电路

2、设计概述：本方案从 EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计； 从设计层次解决EMC问题。电路 EMC设计说明：（1）电路滤波设计要点：L1 为共模滤波电感，用于滤除差分信号上的共模干扰；L2 为滤波磁珠，用于滤除为电源上的干扰；C1、 C2为电源滤波电容，滤除电源上的干扰。L1 共模电感阻抗选择范围为 60/100MHz 120/100MHz，典型值选取 90 /100MHz；L2 磁珠阻抗范围为 100/100MHz 1000/100MHz，典型值选取 600/100MHz ；磁珠在选取时通流量应符合电路电流的要求，磁珠推荐使用电源用磁珠；C1、C2两个电容在取值时要相差 100

3、 倍，典型值为 10uF、；小电容用滤除电源上的高频干扰，大电容用于滤除电源线上的纹波干扰；C3为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为 1000pF，耐压要求达到 2KV以上， C3 容值可根据测试情况进行调整；（2） 电路防护设计要点D1、D2 和 D3组成 USB接口防护电路，能快速泄放静电干扰，防止在热拔插过程中产生的大量干扰能量对电路进行冲击，导致内部电路工作异常。D1、D2、D3 选用 TVS，TVS反向关断电压为 5V；TVS管的结电容对信号传输频率有一定的影响，的 TVS结电容要求小于 5pF。接口电路设计备注：如果设备为金属外壳， 同时单板可以独立的划分出接口地， 那么金属

4、外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过 1000pF电容相连；如果设备为非金属外壳，那么接口地PGND与单板地 GND直接电气连接。三、连接器设计本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成USB AF连接器 USB信号排序设计图 1 USB 连接器结构设计连接器 USB与机体的搭接方式：（1） 面板开孔时采用精密的铣削加工技术，使孔眼的形状更适合连接器的放置，避免孔眼切削不精确的地方出现缝隙，进而降低电磁干扰辐射；经过测试证明，精确的铣削开孔加工可以提高 1218%的电磁兼容性；（2） 机体与 USB金属连接器之间的接合处要增加金属弹片， 使两者接合时能够保持良好的导电性能。具体搭

5、接方式如上图所示：四、线缆设计本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成接口信号线缆线缆设计要求：AF 连接器 普通型图 1 USB 金属连接器的搭接屏蔽层与金属连接器的搭接：（1） 屏蔽电缆的屏蔽层要求与金属连接器进行 360的搭接；搭接方式如上图：（2） 屏蔽电缆屏蔽层要避免出现单独的“尾巴”现象。五、结束语电磁兼容设计平台（ EDP），依据最专业的 EMC专家方案知识库，快速输出符合产品设计要求的指导性的 EMC解决方案。即是工程师身边的产品设计、学习助手，又是企业的 EMC技术方案库，是产品电磁兼容性能的保证。图 2信号电缆电缆设计：（1） 信号电缆采用网状编织屏蔽层的屏蔽方式， 且网状编织层编织密度要求不小于 90%；差分线组采用铝箔屏蔽；（2） 内部组线时，差分电缆采用双绞传输， 双绞绞距一般为最小绞距的 2 倍，（最小绞距 = D 为电缆的外径）；组线方式如上图所示：（3） 电缆两端需要增加磁环处理， 磁环内径与电缆的外径要紧密结合， 尽量选择厚长型的磁环。