集线器端口上的电涌-电脑一直弹出usb端口上的电涌

通用串行总线（U）已然成为连接不同设备的首选方案，其支持人机接口，为众多不同类型的外围设备（无论是自供电还是总线供电）提供了连接接口。这也对目标设备和总线本身提出了严格的保护要求。

不论是遵循UL60950标准还是U规范本身，都对U供电设备实施了过流保护措施。为了确保设备和主机的安全，必须有良好的静电放电（ESD）支持，以防止插入设备或用户使用U连接器中的针脚时产生的尖峰影响。

在U外设的设计中，工程师面临着一些挑战。最新版本的U规范支持极高的数据速率，这对系统设计的各个方面（如信号完整性）造成了压力。允许设备从实时系统中轻松插入和拔出的功能，虽然为用户提供了便捷的人机界面和其他设备的添加与移除方式，但也意味着需要保护连接器后面的精密电子设备免受因突然操作而导致的损坏。

为了满足高数据速率和整体高性能的需求，IC供应商开始采用基于越来越精细几何形状的半导体工艺。这种工艺几何尺寸的缩小会导致ESD鲁棒性下降，因此设计人员必须在连接器附近采取保护措施。

U规范为设计人员在实现主机和设备时提供了多种选择。从电源角度来看，U端口可以是自供电或总线供电。例如，键盘等用户界面设备可能包含低速U端口，以便用户能更轻松地将鼠标和其他定点设备连接到上游系统。

专为U 3.0设计的设备在担任集线器角色时，若提供集线器服务，则需自供电而非充当总线供电的集线器。U 3.0通过提高为外围设备提供的能量来支持更高性能水平，这是因为高性能通常伴随着功耗的增加。

自供电的U集线器需能够在其每个端口的U电源轨Vbus上提供高达500 mA的电流。而总线供电的集线器则能从上游自供电节点获取电流，通常使用100 mA来执行其管理功能，每个下游端口最多可提供100 mA的电流，且一个集线器最多可支持四个端口。

除了U规范本身，像UL60950这样的标准也要求电源转换电路具备过流保护功能，以防止向下游端口供电时产生的问题。在热连接或断开连接时，电流涌入U集线器和设备之间是常见现象。这种涌入会产生电流和电压瞬态，其瞬态电压远高于典型U连接设备的工作规范。

当发生短路时，过流保护机制将限制U设备在连接时从集线器或主机汲取的电流量。这种保护形式需与任何限制U外围设备正常操作下电流需求的电路分开设计，并应能够防止令人讨厌的跳闸以及电压下降。

聚合物正温度系数（PTC）装置是保护形式之一，它通常由分隔两个或多个电极的导电聚合物层组成。当流经该器件的电流超过额定极限时，聚合物层会开始加热并从固态转变为液态并膨胀。

这种膨胀导致聚合物内的导电层开始破裂，使器件从低电阻状态转变为高电阻状态。结果导致流过器件的电流急剧下降。当故障得到修复、聚合物冷却并收缩后，导电链重新相互接触时，聚合物可回到低电阻状态。

虽然PTC提供了有效的保护，但其布局需精心设计以实现最佳效果。为确保PTC是跳闸的关键元件，任何载流PCB迹线的设计电流应至少是PTC本身的两倍，以防止电路走线成为保险丝元件本身。

在提供电源的母板、集线器或OTG（On Go）设备上，通常会将PTC放置在电源和旁路电容器之间，而非电容器和端口连接器之间。兼容的U设备在初次热插拔过程中可能会消耗远高于工作功耗的瞬态电流。