1、編號：時間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第8頁 共8頁微星科技榮獲臺灣經濟部“產業科技發展優等創新企業獎”，作為IT行業板卡一線大廠來說，板卡研發確實不斷創新。就拿主板上的USB接口供電和ESD保護來說，微星科技就采用當前最新的技術設計和最新的元件。    一、各種USB接口供電設計    依據ACPI標準的要求，USB接口要采用2路供電，一路是+5V供電，一路是+5VSB供電。當系統在ACPI的S0（系統正常運行）/S1（CPU休眠）二種狀態時，USB接口由電源供應器的+5V供電。當系統

2、在ACPI的S3（休眠到內存）/S5（系統關閉待機）狀態時，USB接口由電源供應器的+5VSB供電。這里涉及到2路供電的切換，就是說系統從S0/S1/S2轉換為S3/S4/S5狀態時，USB接口的供電要從+5V切換到+5VSB。    USB供電的切換設計方案目前有三種：手動跳線切換，MOSEFT切換和專用芯片切換。現在我們具體看看這三種切換方案。    1、手動跳線切換跳線切換+5V/+5VSB實例    上圖是某品牌高端P45主板的前置USB接口，采用跳線切換+5V和+5

3、VSB，主板上帶有跳線設置說明。當用戶需要使用USB設備（例如鍵鼠）從S3休眠狀態下喚醒時，這個USB設備連接在哪個USB接口就要把這個接口的跳線設置在2-3。設置跳線后該USB接口就一直由+5VSB供電，無論系統處于S0/S1還是S3/S5狀態。跳線切換+5V/+5VSB電路原理    這種方案的好處是節省成本，廠家的利潤多一點。缺點是喚醒設備只能使用跳線設置的USB接口，不靈活，會給用戶帶來不便。    供電電路的過電流和短路保護采用自恢復保險絲。當USB設備出現故障導致電流增大或短路時，保險絲切斷供電，保護供

4、電電路不被過電流燒毀。    2、MOSEFT切換MOSEFT切換+5V/+5VSB實例    上圖是另一品牌高端P45主板的前置USB接口，采用2顆MOSEFT切換。切換原理參見下圖。MOSEFT切換+5V/+5VSB電路原理    MOSEFT1用于+5V，MOSEFT1的道通控制極柵極連接+5V驅動信號。MOSEFT2用于+5VSB，MOSEFT2的道通控制極柵極連接+5VSB驅動信號。當系統處于S0/S1狀態時，+5V驅動信號為高電平（+5VSB驅動信號是低電平），M

5、OSEFT1導通，+5V經過MOSEFT加到USB接口。當系統處于S3/S5狀態時，+5VSB驅動信號為高電平（+5V驅動信號是低電平），MOSEFT2導通，+5VSB經過MOSEFT加到USB接口。    這種方案的優點是可以通過BIOS設置依據系統狀態切換USB接口的供電來源。比跳線切換方便。    供電電路的過電流和短路保護也是采用自恢復保險絲。當USB設備出現故障導致電流增大或短路時，保險絲切斷供電，保護供電電路不被過電流燒毀。    3、專用芯片切換采用專用芯片切換

6、+5V/+5VSB的微星P45-platinum    跳線切換和MOSEFT切換是早期的USB接口供電方案，微星采用最新的技術成果專用芯片。S12專用芯片原理    S12芯片內部有切換邏輯電路，配合S3#信號狀態，在+5V和+5VSB之間切換，當系統處于S0/S1模式時，+5V通過S12給USB接口供電。當系統處于S3/S5模式時，由+5VSB通過S12給USB接口供電。EN信號可以開啟/關閉5V輸入。        S12芯片內部

7、有限流電路可以限制輸出電流，還有過電流/短路保護。因此采用S12芯片后，不再需要自恢復保險絲。    S12芯片內部具有防靜電（ESD）電路，可以承受2KV的靜電放電。    二、靜電（ESD）保護設計    人體以及一些物體很容易帶大量的靜電荷，當正負靜電荷接觸時，會產生放電現象，靜電電壓很高，幾百伏到十幾千伏，放電電流很小。靜電放電經過半導體電子設備時，會擊穿半導體器件，所以各類半導體設備都要預防靜電放電。多數USB設備是便攜式設備，容易產生靜電，帶有靜電的USB設備插入

8、USB接口時容易發生靜電放電，擊毀計算機內的元件（芯片組）。所以芯片組（南橋）、USB接口、USB設備自身都要加防ESD電路和器件。    USB接口的數據線（D-和D+）端加ESD保護器件，會提高計算機防慶典保護能力。一般在主板的每個USB接口附近會看到一顆6 Pin的小芯片，這顆芯片就是靜電保護芯片。    1、微星P45 Platinum的ESD保護設計微星P45-platinum的USB接口ESD保護ESD芯片的連接     從圖中可以看到ESD芯片2/5和

9、3/4腳連接在南橋和USB接口的數據線之間，平時USB的數據通過ESD芯片在南橋的USB控制器和USB接口之間傳輸。當USB接口插入帶靜電的USB設備時，靜電會在ESD芯片內對地放電，而保護南橋的USB控制器。    2、其他品牌主板的ESD保護設計其他品牌主板的ESD保護設計    從圖中可以看到左側的主板沒有ESD保護芯片，右側的主板有ESD保護芯片。    四、微星USB接口供電和ESD保護設計應用到全系列主板    前面以微星的P45 Platinum主板為例介紹了微星USB接口供電和ESD保護設計的先進性和特色。那么中端和低端的主板是不是也采用這種設計方案？可以說微星全系列主板都采用這種設計。微星P45 Neo3-F主板USB接口供電和ESD保護設計微星G43M2主板USB接口供電和ESD保護設計    五、小設計大品質    進入P45時代，微