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TVSダイオード(ESD保護デバイス)外部I/Oインターフェース(USB・HDMI)とTVSダイオードの使用例

外部I/O(Input/Output)インターフェースとは?

外部I/Oインターフェースとは、外部機器と接続する部分(USB、HDMI、Thunderboltなど)を指します。
外部I/Oインターフェースはさまざまなデバイスに使用されています。
例 : PC、スマートフォン、テレビ、タブレット、プリンター、POS、スピーカー

外部I/O(Input/Output)インターフェースのESDトラブルとTVSダイオード

外部I/Oインターフェースでは人や物体と触れ合うときに静電気が発生し、侵入してきます。
その静電気がICまで到達し、故障するケースが多くあります。
そのようなトラブルが発生したときにTVSダイオードを使用することで、解決することもあります。

使用例

外部I/Oインターフェースの中でも、USBやHDMIのような高速通信を必要とするアプリケーションではTVSダイオードが最適です。
TVSダイオードはバリスタ、サプレッサと比較して、ESDが侵入した際に即座に過電圧保護を行うことができます。
また、ESDが侵入しない正常状態のにおいて、TVSダイオードの挿入により発生する信号ラインとGND間の端子間容量が小さいため、高速信号入力時に信号品質の劣化を抑えることができます。

以下にUSB・HDMIでのTVSダイオードの使用例と推奨品番を示します。

USB

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USB 2.0 Connectorのイメージ画像
Power Line protection
推奨品番
品番 静電容量 Breakdown voltage (min.)
LXES03TAA1-142 5.0pF 7.0V
LXES02TAA1-144 5.0pF 7.0V
Data Line protection
推奨品番
品番 静電容量 Breakdown voltage (min.)
LXES03TBB1-141 0.45pF 7.0V
LXES02TAA1-145 0.35pF 7.0V
LXES03TAA1-199 1.0pF 7.0V
LXES1UTAA1-157 0.5pF 7.0V
LXES1UTBB1-157 0.5pF 7.0V

USBやThunderboltで推奨している静電容量を以下に示しております。
伝送速度が高くなるほど、低容量のアイテムが求められます。

静電容量のグラフ

HDMI

HDMIで当社が推奨している製品を以下に示しております。

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P/N HDMI1.0/1.1/I1.2/1.2a/1.3/1.4 HDMI2.0/2.1
Data line Control line Data line Control line
LXES03TBB1-141
LXES02TAA1-145
LXES1UTAA1-157
LXES1UTBB1-157
LXES03TAA1-199
LXES03TAA1-142
LXES02TAA1-144

HDMI 1.0/1.1/1.2/1.2a/1.3/1.4/2.0

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HDMI 1.0/1.1/1.2/1.2a/1.3/1.4/2.0のイメージ画像
TMDS
HDMI 1.0/1.1/1.2/1.2a/1.3/1.4 推奨品番
品番 静電容量 Breakdown voltage (min.)
LXES03TBB1-141 0.45pF 7.0V
LXES02TAA1-145 0.35pF 7.0V
LXES1UTAA1-157 0.5pF 7.0V
LXES1UTBB1-157 0.5pF 7.0V
LXES03TAA1-199 1.0pF 7.0V
HDMI 2.0 推奨品番
品番 静電容量 Breakdown voltage (min.)
LXES03TBB1-141 0.45pF 7.0V
LXES02TAA1-145 0.35pF 7.0V
Other than TMDS
HDMI 1.0/1.1/1.2/1.2a/1.3/1.4/2.0 推奨品番
品番 静電容量 Breakdown voltage (min.)
LXES03TBB1-141 0.45pF 7.0V
LXES02TAA1-145 0.35pF 7.0V
LXES1UTAA1-157 0.5pF 7.0V
LXES1UTBB1-157 0.5pF 7.0V
LXES03TAA1-199 1.0pF 7.0V
LXES03TAA1-142 5.0pF 7.0V
LXES02TAA1-144 5.0pF 7.0V

HDMI 2.1

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HDMI 2.1のイメージ画像
TMDS
HDMI 2.1 推奨品番
品番 静電容量 Breakdown voltage (min.)
LXES02TAA1-145 0.35pF 7.0V
Other than TMDS
HDMI 2.1 推奨品番
品番 静電容量 Breakdown voltage (min.)
LXES03TBB1-141 0.45pF 7.0V
LXES02TAA1-145 0.35pF 7.0V
LXES1UTAA1-157 0.5pF 7.0V
LXES1UTBB1-157 0.5pF 7.0V
LXES03TAA1-199 1.0pF 7.0V
LXES03TAA1-142 5.0pF 7.0V
LXES02TAA1-144 5.0pF 7.0V

TVSダイオード(ESD保護デバイス)製品情報