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USB-ESD-Schutz (USBLC6-2SC6)

Ein kleiner Chip mit Klemmdioden, der elektrostatische Entladungen auf den USB-Datenleitungen und VBUS abfängt, bevor sie deinen Mikrocontroller erreichen.

Was er macht#

Wer einen USB-Stecker berührt, kann für einige Nanosekunden Kilovolt einkoppeln. Der USBLC6-2SC6 sichert zwei Datenleitungen und VBUS mit kapazitätsarmen Dioden ab, sodass der Puls zur Masse geht statt in die USB-Pins des Mikrocontrollers.

Pins (SOT-23-6): 1 und 6 = I/O1, 3 und 4 = I/O2, 2 = GND, 5 = VBUS. Jedes Paar ist intern verbunden („flow-through“): führe die Leitung durch Pin 1 → 6 und Pin 3 → 4.

Beispielschaltung: Der USB-C-Geräteblock aus jedem Beispiel mit ESP32: CC-Pull-downs, D+/D− beider Steckrichtungen verbunden, U1 an D+ (I/O1), D− (I/O2) und VBUS. C2 sind die 100 nF aus dem Layoutbeispiel von ST, C1 der 10 µF-Pufferkondensator.
Der USB-C-Geräteblock aus jedem Beispiel mit ESP32: CC-Pull-downs, D+/D− beider Steckrichtungen verbunden, U1 an D+ (I/O1), D− (I/O2) und VBUS. C2 sind die 100 nF aus dem Layoutbeispiel von ST, C1 der 10 µF-Pufferkondensator. Öffne das Beispiel usb_esd von dieser Seite in PCB Canvas: „In meinen Schaltplan einfügen“.

Layout#

  • Setz ihn direkt hinter den Stecker, vor allem anderen auf den Leitungen.
  • Halte jede Leiterbahn zu ihm kurz: die Datenleitungen in die Pins 1/3, die Leiterbahn von VBUS zu Pin 5 und die Masse (eine Via zur Kupferfläche neben Pin 2). Ein paar Nanohenry Leiterbahn erhöhen die Klemmspannung mehr als der Chip selbst.
  • Das Layoutbeispiel von ST setzt 100 nF vom VBUS-Pin nach GND, nah am Chip.
  • Führe D+/D− als Paar durch ihn hindurch.

Stolperfallen#

  • Der VBUS-Pin ist die Referenz für die Klemmung, kein Strompfad; verbinde ihn mit VBUS.
  • Keine Sicherung: er begrenzt keinen Überstrom. Kombiniere ihn mit einer Polyfuse für einen robusten Eingang.

Footprint#

SOT-23-6, von Hand lötbar. JLCPCB C7519 (Extended).