在热插入中,由于接口端的讯号线已经带电(因为线材会透过摩擦导致在内部累积带电的能量),并且在接触电子产品时,会瞬间放出大能量。这种现象为静电放电效应(Electro Static Discharge,ESD)或是电性过度应力(Electrical Over Stress,EOS),会造成电子系统工作异常,USB连接器毁坏,甚至死机,我们一般称这种现象为直接放电(Direct Discharge)。由于会造成此种成本较为高的破坏现象,所以现在许多的电子产品会特别针对热插入要求较为严苛的静电防护测试做为测试标准,其中就以直接对讯号线(Pin-Direct Injection)进行静电放电的测试最为严谨,是以此方法来仿真系统在客户端使用时会受到静电放电的影响。只要设计时在USB端口加入适时的ESD/EOS的防护组件,既可以在事前做好防护的工作,避免后端产品损坏或死机,导致损耗成本较高;也可以使客退问题加以减少许多,提升了公司品牌的形象。
对于Type C的超高速接口而言,在选用静电的防护组件时务必考虑到除了静电防护的组件本身耐受能力要能承受IEC 61000-4-2系统等级的接触模式8kV静电放电轰击的测试规范。还必须选用寄生电容越低越好的静电防护组件,建议低于0.35pF,因为寄生电容会影响高速讯号在传输时讯号的完整性。更重要的一点,静电防护组件的箝制电压(Clamping voltage)是选用时的重要参考参数,要越低越好,但又不能低于讯号传输时的工作电压,否则会造成传输数据的损毁。静电防护组件若要对系统提供有效的保护,除了静电防护组件本身的耐受能力外,还需要考虑箝制电压是否够低,使得静电放电的能量被箝制在更低的电压防止系统内部电路受到损坏。
浪拓电子有先进的静电放电防护设计技术,特别针对Type C的防护需求,研发出BV-FK05U4CA的静电放电防护组件。BV-FK05U4CA本身接脚的寄生电容就低于0.35pF,对于Type C 的10Gbps传输速度不会有任何影响,下图即为装有BV-FK05U4CA静电放电防护组件的Type C连接器仍可以通过10Gbps的Eye Diagram测试。