ESD保護素子の選び方

[Pukkuru参加者]

ESD保護素子の選び方

デバイス型番：TPD1E04U04

お世話になっております。
　USB2、USB3の信号保護素子を選定中です。
仮にTPD1E04U04としていますが、

Bi/Uni-Directional仕様が、Uniになっており、気になります。
これの意味は？　
サージ電圧の極性の事ですか？；データシートには、±16kVとか書いてあり。

＿ご教示、宜しくお願い致します。

[forest従業員]

Pukkuru様

ご投稿ありがとうございます。
本件回答させていただきます。

まず、Bi/Uniの使い分けですが、ESD保護素子として使用する箇所というのは信号ラインが主となる要素かと思います。
その信号ラインが正電圧/負電圧のみなのか、プラスマイナスの両電圧を必要とするものなのかによるもので使い分けを行います。

これは、サージ電圧とは切り分けてお考えいただければと思います。

サージ電圧の極性はどちらの電圧が印加されるかわかりませんので、今回のケースであれば、±16kVのサージを許容することが
可能と考えられます。

なお、簡単にそれぞれの構造図を示しますので、ご確認ください。

また何かございましたらご連絡くださいますようお願いします。
forest

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1. 

   ESD.png
   

[Pukkuru参加者]

forest様
　お世話になっております。
　早々、ありがとうございます。
Bi/Uniの意味として、保護対象信号ラインの単電圧/両電圧の違い、承知致しました。TI社の他の保護素子で、Bi/Uniによって、保護素子のIO端子電圧がその様になっている事を確認しました。

横道にそれますが、TPD1E04U04のデータシート4ページに記載されている、「推奨動作条件のVioがmax3.6V」となっている点が気になります。
保護したい信号はUSBのD+/D-信号です。USBのこのライン電圧波形を見た事が無いのですが、TPD1E04U04を使う事は問題無いのでしょうか？
TI社のTPD2EUSB30では、max6Vとなっています。同じくTPD2EUSB30Aでは、max4Vとなっています。
本題からそれてしまいますが、安直には、TPD2EUSB30を採用するのが安全の様に思えてきます。
USB信号波形を承知していない事が、問題とも自覚します＿これらの素子は、アプリとして皆USB用となっていますし….。

この新たな気がかりは如何様に考えれば良いでしょうか？
たいへんお手数をお掛けしますが、ご教示の程、宜しくお願い致します。

[forest従業員]

Pukkuru様
ご返信が遅くなり申し訳ございません。

USBの通信方式としては、下記の種類が挙げられ、それぞれの信号電圧についても以下のとおりです。
USB1.1
Low Speed 3.3V
Full Speed 3.3V
USB2.0
High Speed 0.4V
USB3.0
Super Speed 0.8-1.2V

まず、USBの信号ラインの電圧については上記の通りとなりますので、3.6V以上の電圧が印加されることは無いものと考えます。
つきましては、接続元の耐圧と比較して頂いていただければ結構かと思います。
ただ、上述の通り、どの製品でもUSBには対応していると考えます。

こちらでご回答となっておりますか？
またご不明難点がございましたらご投稿いただけますようお願いします。

以上、よろしくお願いします。
forest

• この返信は6 年、 3 ヶ月前に  forest さんが編集しました。

[Pukkuru参加者]

forest様
　お世話になっております。

自分でUSB信号レベル規格調べる所ですが、振ってしまい申し訳ありません。
回答内容は、よく判ります。

本当にありがとうございました。

[投稿者]

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