汽車制造商繼續(xù)把信息娛樂系統(tǒng)作為多媒體體驗的延伸。 USB接口一直是信息娛樂架構的基本要素，因此制造商已讓這種原本以消費者為中心的接口接受更嚴格的保護要求。其中需要防止組裝、制造或維護過程中車輛用蓄電池發(fā)生短路。例如，當將機頭單元連到不同連接模塊的長線線束受損，可讓所有引腳短路至12V汽車蓄電池。其他潛在的失效機理包括使用不符合要求的適配器、電纜或充電器；USB連接器或電纜的力學扭曲；或任何進入連接器，并將數(shù)據(jù)線短接到VBUS的碎屑。

　　在由兩部分組成的系列的第一部分，我將舉例說明，防止USB電路電池短路故障的最佳途徑。在我的下篇博文中，我將延伸說明優(yōu)化您的汽車USB防電池短路設計的最佳途徑。

　　當設計防電池短路USB 時，始終牢記三個主要方面：

　　· 保護解決方案的帶寬。

　　· 鉗位電壓和響應時間行為。

　　· 過流和短對地特性。

　　過去，不可能找到一個可解決所有三個方面的USB 2.0防電池短路解決方案，但TI新型防電池短路保護設備的TPD3S714-Q1系列可以幫助解決這些常見問題。

　　帶寬

　　信號完整性是設計工程師在汽車USB應用中遇到的最大挑戰(zhàn)之一。由于USB 2.0支持高達480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，添加到電線的任何少量電容都會扭曲信號，造成數(shù)據(jù)傳輸失敗。這會讓設計師在尋找解決方案時的任務變得復雜，不僅要防止靈敏電子產品受到高電壓和電流尖峰影響，同時要保持最佳的信號完整性。

　　TPD3S714-Q1是用于USB連接器的VBUS和數(shù)據(jù)線防電池短路、短路和靜電放電（ESD）的單芯片解決方案。集成的數(shù)據(jù)交換為最小的信號衰減提供了兩倍高的帶寬，同時提供高達18V的防電池短路保護。圖1是插入損耗圖，突出采用1GHz-3dB帶寬的高速數(shù)據(jù)交換。

　　圖1：TPD3S714-Q1數(shù)據(jù)交換差動帶寬

　　您可使用眼圖分析線路電容對帶寬的影響。測量最小和最大電壓電平以及抖動可能暴露USB數(shù)據(jù)線傳輸中的任何問題。高1GHz帶寬允許USB 2.0高速應用。高于720MHz帶寬的少量裕量也有助于在汽車USB環(huán)境中維持常見的帶長系留索的清晰USB 2.0眼圖。圖2為USB 2.0眼圖的一個示例。

　　圖2：TPD3S714-Q1的USB 2.0眼圖