热插拔（Hot Plug）讲解与解决方案(转)

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一台平板或笔记本电脑, 有USB，HDMI，耳机等诸多接口, 可以同时接上数种外接设备或电子产品。使用者在使用上，随时会在平板运作状态下进行插拔，我们称之为“热插拔”（Hot Plug）。
    在热插拔中，由于接口端的讯号线（如HDMI线）已经的带电，本身就像是个带电的大电容，会在接触机器的瞬间放电。这种现象就等同于静电放电效应（有时更有过之），会对机器产生严重破坏，我们一般称之为直接放电（Direct Injection）。因此很多电子产品针对热插拔会要求更高阶的静电防护和测试以防止直接放电现象。


直接放电现象等同于静电放电现象，但又不同于静电放电。在事件发生过程中，直接放电有更多的可能将电荷直接放至讯号线上。同时热插拔所导致的直接放电往往还有浪涌（Surge）的存在，具有更强的破坏能力。
    针对直接放电现象，也为了仿真热插拔，需要采用更高阶的测试方法——Pin Direct-injection测试。传统的静电测试是以静电枪对机壳或GND放电，测试系统对静电效应的防护能力；Pin Direct-injection测试是以静电枪通过专门的治具对信号线放电，这种测试方是一种更加严格的测试，因为系统中最易受静电攻击的地方会直接以静电枪放电方式来测试。



消费者在使用电子产品的过程中，热插拔现象既常见又频繁，如何防护热插拔所带来的问题，值得我们重视。针对热插拔问题，我们必须做好防护。
    首先，从PCB端考虑，各相应接口必须做好防护，预留或者上件必要的防护器件，一般我们需要加上具有反应速度快、低导通电压、低clamping电压特性的TVS。针对差分信号线的接口我们还需加上共模电感，以增强信号线的抗干扰能力；
    其次，在器件的选型上，我们必须注意，一定要选择具有浪涌防护能力的TVS管，共模电感的选择也要根据接口的最大传输速率进行筛选。




本文选自高速电子PCB网，www.gaosupcb.com