飞凌嵌入式丨我们是如何解决TVS管使用错误的

Posted 2021-03-02

背景

一位客户在我司购买的某核心板，自己设计的底板。但在设计好底板后，发现不能通过USB更新程序，用SD卡可以正常程序烧写。出现此问题后，客户将底板快递至飞凌嵌入式申请技术服务，经过工程师反复测试后，发现确实存在此问题。

在寻找问题原因的过程中，发现是客户原理图中的TVS管使用错误导致问题出现。下图为客户设计原理图：

跟客户沟通GND_ETH连接的机壳，打静电过程中干扰信号可以通过TVS泄放到GND_ETH。

TVS二极管反应速度快，钳位电压精确，结电容低，较大电容的保护器件可导致数据信号波形恶化甚至出现位错误。

RClamp0502B此TVS管是为了保护高速数据和传输线上的敏感元件，在工作环境中免受ESD(静电放电)、CDE(电缆放电事件)和EFT(电气快速瞬态)引起的过电压而设计的。

对于TVS管必须从USB信号线连接到GND，而GND_ETH通过TVS管对数据传输进行干扰造成不能正常的烧写程序。查看《RClamp0502B数据手册》，数据手册中明确写出引脚1和引脚2连接数据线，实现对两条线路的保护，引脚3与地面（即GND）直接相连。

▼ 如下图所示：

芯片参考手册给出来的参看电路的引脚3直接接到GND上面。

▼ 如下图所示：

通过飞凌工程师们对线路整改，将TVS管的引脚3接到GND上面，能够实现USB数据线烧写程序，问题解决。

整改后的原理图如下图所示：