CN103199393A - 一种usb连接器和一种电子产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种USB连接器和一种电子产品，该USB连接器包括：印刷电路板；印刷电路板上有起静电释放防护作用的静电释放防护电路。本发明的这种技术方案，不用每一次都设计USB连接器的静电释放电路，而且USB连接器的静电释放电路能够确保设计一致，USB连接器的静电释放电路不需要每一次设计后再重新调试，USB连接器的静电释放电路每一次设计后的电磁干扰也是一致的。
Description
技术领域
本发明涉及静电释放防护技术领域，特别涉及一种USB连接器和一种电子产品。
背景技术
目前，现有的USB连接器不带静电释放防护功能，而是将USB连接器的静电释放防护部分直接设计在系统印刷电路板上，这样设计，会存在以下缺点：其一，每一次设计印刷电路板都需要重新设计USB静电释放防护部分；其二，每一次设计静电释放防护部分的防护性能是不一致的；其三，每一次设计后都需要重新验证与调试USB连接器的静电释放防护部分；其四，每一次设计后调试USB连接器的静电释放防护部分对电磁干扰的影响也是不尽相同。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种USB连接器和一种电子产品。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种USB连接器，该USB连接器包括：印刷电路板；印刷电路板上有起静电释放防护作用的静电释放防护电路。
在本发明实施例提供的USB连接器中，静电释放防护电路包括：磁珠一、磁珠二、磁珠三、磁珠四、双向瞬态抑制二极管一、双向瞬态抑制二极管二和双向瞬态抑制二极管三；
其中，磁珠一的一端与印刷电路板上的输出电源线相连，另一端与双向瞬态抑制二极管一的一端相连，还与印刷电路板上的内部电源线相连；双向瞬态抑制二极管一的另一端与印刷电路板上的内部电源地线相连；磁珠二的一端与印刷电路板上的输出负电压数据线相连，另一端与双向瞬态抑制二极管二的一端相连，还与印刷电路板上的内部负电压数据线相连；双向瞬态抑制二极管二的另一端与印刷电路板上的内部电源地线相连；磁珠三的一端与印刷电路板上的输出正电压数据线相连，另一端与双向瞬态抑制二极管三的一端相连，还与印刷电路板上的内部正电压数据线相连；双向瞬态抑制二极管三的另一端与印刷电路板上的内部电源地线相连；磁珠四的一端与印刷电路板上的输出电源地线相连，另一端与印刷电路板上的内部电源地线相连。
在本发明实施例提供的USB连接器中，静电释放防护电路还包括：电阻器和磁珠五；
其中，电阻器的一端与USB连接器的屏蔽壳相连，另一端与磁珠五的一端相连，磁珠五的另一端与印刷电路板上的系统地线相连。
在本发明实施例提供的USB连接器中，印刷电路板为双面印刷电路板，该印刷电路板顶面有电源线、负电压数据线、正电压数据线、电源地线和系统地线；该印刷电路板底面有电源地线；所述双面印刷电路板上有穿孔；
其中，电源线包括内部电源线和输出电源线；所述负电压数据线包括内部负电压数据线和输出负电压数据线；所述正电压数据线包括内部正电压数据线和输出正电压数据线；所述电源地线包括内部电源地线和输出电源地线；
双向瞬态抑制二极管一的另一端通过穿孔与印刷电路板底面上的内部电源地线相连；双向瞬态抑制二极管二的另一端通过穿孔与印刷电路板底面上的内部电源地线相连；双向瞬态抑制二极管三的另一端通过穿孔与印刷电路板底面上的内部电源地线相连；磁珠四的另一端通过穿孔与印刷电路板底面上的内部电源地线相连。
在本发明实施例提供的USB连接器中，双面印刷电路板的宽度在7.9～8.3mm范围内；
磁珠一的一端与与印刷电路板上的输出电源线的一端相连，磁珠一的另一端与所述USB连接器的屏蔽壳的下端之间距离大于3.5mm；
输出系统地线上的一个点与内部电源地线上的一个点之间的最近距离大于2.2mm;
内部负电压数据线上的一个点与输出电源线上的一个点之间的最近距离大于1.7mm。
在本发明实施例提供的USB连接器中，双面印刷电路板的宽度为8.1mm。
在本发明实施例提供的USB连接器中，
磁珠一的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠一的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
磁珠二的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
磁珠三的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
磁珠四的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
双向瞬态抑制二极管一、双向瞬态抑制二极管二和双向瞬态抑制二极管三的型号均为EGA10402V05AH。
本发明实施例提供的USB连接器，
电阻器的阻值在1KΩ～5.6KΩ之间；
磁珠五的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
本发明实施例还提供了一种电子产品，该电子产品包括上述所描述的USB连接器。
本发明实施例的的这种USB连接器，不用每一次都设计USB连接器的静电释放电路，而且USB连接器的静电释放电路能够确保设计一致，USB连接器的静电释放电路不需要每一次设计后再重新调试，USB连接器的静电释放电路每一次设计后的电磁干扰也是一致的。
附图说明
图1为发明实施例提供的USB连接器的静电释放防护电路的原理图；
图2为本发明实施例提供的USB连接器中双面印刷电路板的顶面视图；
图3为本发明实施例提供的USB连接器中双面印刷电路板的底面视图；
图4为本发明实施例提供的USB连接器的印刷电路板的整体结构示意图；
图5为本发明实施例提供的USB连接器的印刷电路板上电路线和元器件布局的尺寸标注图。
具体实施方式
本发明的核心思想是提供一种USB连接器和一种电子产品，该USB连接器包括：印刷电路板；印刷电路板上有起静电释放防护作用的静电释放防护电路。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种USB连接器，该USB连接器包括：印刷电路板；印刷电路板上有起静电释放防护作用的静电释放防护电路。
图1，为本发明实施例提供的USB连接器的静电释放防护电路的原理图。
在本发明的实施例中，为了便于描述，将本发明实施例中的电路线进行了命名，参见图1，将与磁珠一L1的一端3相连的电源线VBUS称为输出电源线，将与磁珠一L1的另一端4相连的电源线VBUS称为内部电源线；将与磁珠二L2的一端5相连的负电压数据线D-称为输出负电压数据线，将与磁珠二L2的另一端6相连的负电压数据线D-称为内部负电压数据线；将与磁珠三L3的一端7相连的正电压数据线D+称为输出正电压数据线，将与磁珠三L3的另一端8相连的正电压数据线D+称为内部正电压数据线；将与磁珠四L4的一端9相连的电源地线称为输出电源地线，将与磁珠四L4的另一端10相连的电源地线、将与瞬态抑制二极管一D1的另一端1相连的电源地线、将与瞬态抑制二极管二D2的另一端1相连的电源地线和将与瞬态抑制二极管三D3的另一端1相连的电源地线称为内部电源地线。
在本发明实施例提供的USB连接器中，静电释放防护电路包括：磁珠一L1、磁珠二L2、磁珠三L3、磁珠四L4、双向瞬态抑制二极管一D1、双向瞬态抑制二极管二D2和双向瞬态抑制二极管三D3；
其中，磁珠一L1的一端3与印刷电路板上的输出电源线相连，另一端4与双向瞬态抑制二极管一的D1的一端2相连，还与印刷电路板上的内部电源线相连；双向瞬态抑制二极管一D1的另一端1与印刷电路板上的内部电源地线相连；磁珠二L2的一端5与印刷电路板上的输出负电压数据线相连，另一端6与双向瞬态抑制二极管二D2的一端2相连，还与印刷电路板上的内部负电压数据线相连；双向瞬态抑制二极管二D2的另一端1与印刷电路板上的内部电源地线相连；磁珠三L3的一端7与印刷电路板上的输出正电压数据线相连，另一端8与双向瞬态抑制二极管三D3的一端2相连，还与印刷电路板上的内部正电压数据线相连；双向瞬态抑制二极管三D3的另一端1与印刷电路板上的内部电源地线相连；磁珠四L4的一端9与印刷电路板上的输出电源地线相连，另一端10与印刷电路板上的内部电源地线相连。
在上述的这部分电路中，各瞬态抑制二级管与其前面的磁珠均组成二次静电释放防护电路，各磁珠主要是用来吸收静电释放电流的能量，各瞬态抑制二极管主要是用于快速将静电释放电流能量平衡到电源地线上，从而使系统静电释放敏感器件得到保护。
在本发明实施例提供的USB连接器中，静电释放防护电路还包括：电阻器R1和磁珠五L5；
其中，电阻器R1的一端与USB连接器的屏蔽壳相连，另一端与磁珠五L5的一端相连，磁珠五L5的另一端与印刷电路板上的系统地线SHELD GND相连。这里，电阻器R1在此起固定衰减器的作用，静电释放电流的部分能量在该电阻器R1上形成热量消耗使留到后面的电流能量减小，然后再由后面的磁珠五L5进行第二级部分能量吸收，最后使馈送到后面系统地线SHELD GND的静电释放电流能量得到合理的调节。
图2为本发明实施例提供的USB连接器中双面印刷电路板的顶面视图。
图3为本发明实施例提供的USB连接器中双面印刷电路板的底面视图。
在本发明实施例提供的USB连接器中，印刷电路板为双面印刷电路板，参见图2，该印刷电路板顶面有电源线VBUS、负电压数据线D-、正电压数据线D+、电源地线GND和系统地线SHELD GND；参见图3，该印刷电路板底面有电源地线GND；所述双面印刷电路板上有穿孔，穿孔恰好在电源地线GND上；在本发明的实施例中，落在电源地线上的穿孔为穿孔1、穿孔2、穿孔3和穿孔4。
参见图2，其中，电源线VBUS包括内部电源线和输出电源线；负电压数据线D-包括内部负电压数据线和输出负电压数据线；正电压数据线D+包括内部正电压数据线和输出正电压数据线；电源地线GND包括内部电源地线和输出电源地线；
图4为本发明实施例提供的USB连接器的印刷电路板的整体结构示意图。
参见图4，双向瞬态抑制二极管一D1的另一端通过穿孔1与印刷电路板底面上的内部电源地线相连；双向瞬态抑制二极管二D2的另一端通过穿孔2与印刷电路板底面上的内部电源地线相连；双向瞬态抑制二极管三D3的另一端通过穿孔3与印刷电路板底面上的内部电源地线相连；磁珠4的另一端通过穿孔4与印刷电路板底面上的内部电源地线相连；这里，双面印刷电路板底面上的电源地线GND是和图4中各个瞬态抑制二极管的另一端相连的，还是和磁珠四L4的另一端相连的，所以在这里将其称为内部电源地线。
图5为本发明实施例提供的USB连接器的印刷电路板上电路线和元器件布局的尺寸标注图。
在本发明实施例提供的USB连接器中，双面印刷电路板的宽度可以在7.9～8.3mm范围内；参见图5，具体的，在该实施例中，双面印刷电路板的宽度为8.1mm。
参见图5，磁珠一L1的一端3与印刷电路板上的输出电源线的一端相连，磁珠一L1的另一端4与USB连接器的屏蔽壳的下端之间距离大于3.5mm；
输出系统地线上的一个点与内部电源地线上的一个点之间的最近距离大于2.2mm；在本发明的实施例中，具体为输出系统地线上的一个点11与内部电源地线上的一个点10之间的距离大于2.2mm；
内部负电压数据线上的一个点与输出电源线上的一个点之间的最近距离大于1.7mm，在本发明的实施例中，具体为内部负电压数据线上的一个点6与输出电源线上的一个点12之间的距离大于1.7mm。
在本发明实施例提供的USB连接器中，
磁珠一的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或磁珠一的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
磁珠二的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
磁珠三的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
磁珠四的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
双向瞬态抑制二极管一、双向瞬态抑制二极管二和双向瞬态抑制二极管三的型号均为EGA10402V05AH。
本发明实施例提供的USB连接器，
电阻器的阻值在1KΩ～5.6KΩ之间；
磁珠五的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
具体的，在该实施例中，磁珠一、磁珠二、磁珠三、磁珠四和磁珠五的阻值均为600Ω，典型测试频率均为100MHZ，最大电流容量均为1A；电阻器的阻值为1KΩ；在本发明的其它实施例中，还可以选择阻值、典型测试频率和最大电流容量为其它值的磁珠一、磁珠二、磁珠三、磁珠四和磁珠五，阻值为其它值的电阻器；磁珠一、磁珠二、磁珠三、磁珠四和磁珠五的阻值、典型测试频率和最大电流容量可以相同也可以不同，具体可根据电路中的电流大小来选择。
本发明实施例还提供了一种电子产品，该电子产品包括上述所描述的USB连接器。
综上所述，本发明的技术方案具有如下优点。
1、本发明实施例的这种USB连接器，不用每一次都设计其中的静电释放电路。
2、本发明实施例的这种USB连接器，静电释放电路能够确保设计一致。
3、本发明实施例的这种USB连接器，静电释放电路不需要每一次设计后再重新调试。
4、本发明实施例的这种USB连接器，静电释放电路每一次设计后的电磁干扰也是一致的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种USB连接器，其特征在于，所述USB连接器包括：印刷电路板；所述印刷电路板上有起静电释放防护作用的静电释放防护电路。
2.根据权利要求1所述的USB连接器，其特征在于，所述静电释放防护电路包括：磁珠一、磁珠二、磁珠三、磁珠四、双向瞬态抑制二极管一、双向瞬态抑制二极管二和双向瞬态抑制二极管三；
其中，所述磁珠一的一端与所述印刷电路板上的输出电源线相连，另一端与所述双向瞬态抑制二极管一的一端相连，还与所述印刷电路板上的内部电源线相连；所述双向瞬态抑制二极管一的另一端与所述印刷电路板上的内部电源地线相连；所述磁珠二的一端与所述印刷电路板上的输出负电压数据线相连，另一端与所述双向瞬态抑制二极管二的一端相连，还与所述印刷电路板上的内部负电压数据线相连；所述双向瞬态抑制二极管二的另一端与所述印刷电路板上的内部电源地线相连；所述磁珠三的一端与所述印刷电路板上的输出正电压数据线相连，另一端与所述双向瞬态抑制二极管三的一端相连，还与所述印刷电路板上的内部正电压数据线相连；所述双向瞬态抑制二极管三的另一端与所述印刷电路板上的内部电源地线相连；所述磁珠四的一端与所述印刷电路板上的输出电源地线相连，另一端与所述印刷电路板上的内部电源地线相连。
3.根据权利要求2所述的USB连接器，其特征在于，所述静电释放防护电路还包括：电阻器和磁珠五；
其中，所述电阻器的一端与所述USB连接器的屏蔽壳相连，另一端与磁珠五的一端相连，磁珠五的另一端与所述印刷电路板上的系统地线相连。
4.根据权利要求2所述的USB连接器，其特征在于，
所述印刷电路板为双面印刷电路板，所述印刷电路板顶面有电源线、负电压数据线、正电压数据线、电源地线和系统地线；所述印刷电路板底面有电源地线；所述双面印刷电路板上有穿孔；
所述电源线包括内部电源线和输出电源线；所述负电压数据线包括内部 负电压数据线和输出负电压数据线；所述正电压数据线包括内部正电压数据线和输出正电压数据线；所述电源地线包括内部电源地线和输出电源地线；
所述双向瞬态抑制二极管一的另一端通过穿孔与所述印刷电路板底面上的内部电源地线相连；所述双向瞬态抑制二极管二的另一端通过穿孔与所述印刷电路板底面上的内部电源地线相连；所述双向瞬态抑制二极管三的另一端通过穿孔与所述印刷电路板底面上的内部电源地线相连；所述磁珠四的另一端通过穿孔与所述印刷电路板底面上的内部电源地线相连。
5.根据权利要求4所述的USB连接器，其特征在于，
所述双面印刷电路板的宽度在7.9～8.3mm范围内；
所述磁珠一的一端与与所述印刷电路板上的输出电源线的一端相连，所述磁珠一的另一端与所述USB连接器的屏蔽壳的下端之间距离大于3.5mm；
所述输出系统地线上的一个点与所述内部电源地线上的一个点之间的最近距离大于2.2mm;
所述内部负电压数据线上的一个点与所述输出电源线上的一个点之间的最近距离大于1.7mm。
6.根据权利要求5所述的USB连接器，其特征在于，
所述双面印刷电路板的宽度为8.1mm。
7.根据权利要求2所述的USB连接器，其特征在于，
所述磁珠一的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠一的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
所述磁珠二的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
所述磁珠三的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容 量为100mA；
所述磁珠四的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA；
所述双向瞬态抑制二极管一、双向瞬态抑制二极管二和双向瞬态抑制二极管三的型号均为EGA10402V05AH。
8.根据权利要求3所述的USB连接器，其特征在于，
所述电阻器的阻值在1KΩ～5.6KΩ之间；
所述磁珠五的阻值为600Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为1A或所述磁珠二的阻值为10Ω，典型测试频率为100MHZ，最大电流容量为100mA。
9.一种电子产品，其特征在于，所述电子产品包括如权利要求1至8中任一项所述的USB连接器。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
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