Hi!
Ik ben een apparaatje met een ESP32 aan het maken. Voor power, firmware updates en logging heb ik er een USB-C poort aan gefabriceerd. Dit werkt op zich prima. Maar bij een fatsoenlijke USB implementatie horen transient voltage suppressor diodes om de poorten te beschermen. En ik heb daar een probleem mee.
Ik heb P4SMAJ5.0CA gebruikt, bidirectionele 5.0V TVSsen. Volgens mij zouden die prima geschikt moeten zijn. Maar, als ik ze op de print soldeer, dan werkt de USB-C poort nauwelijks nog. Ik krijg het alleen aan de praat met een oude Windows laptop uit 2007. Met mijn Macbook M2 uit 2023 werkt het niet.
Echter, als ik de diodes weg laat, dan werkt het prima op mijn Macbook (en de oude laptop)! Natuurlijk wil ik ze er in hebben. Dus de vraag:
Heeft iemand er genoeg verstand van om me te vertellen wat ik verkeerd heb gedaan?
De keuze voor de P4SMAJ5.0CA heb ik gedaan omdat ze fysiek groot genoeg (SMA behuizing) zijn om met de hand te solderen. Ik zie in andere schema's dat men LESD5D5.0CT1G gebruikt, die zijn wat kleiner met SOD-523. Maar als ik de datasheet vergelijk zie ik wat kleine verschillen, maar niets dat er volgens mij toe zou moeten doen.
Ook heb ik geen pulldown/ups op de CC connectie zitten, maar volgens mij zou het beter zijn als ik 5.1K naar GND zet. In de praktijk krijg mijn apparaat gewoon stroom en de CP2102 vraag en krijgt 500mA, dus echt nodig zijn ze blijkbaar niet.
Attached een deel van mijn schema. Ik hoop dat iemand iets zinnigs kan zeggen. 
Voor USB ESD protectie zijn er speciale TVS diodes zoals deze : https://www.digikey.nl/nl/product-highlight/s/semtech/esd-solutions-fo…
Arco
Special Member
Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Die TVS heeft een (veel te grote) capaciteit van ruim 500pF, dat is een dodelijke belasting voor datalijntjes... 
('echte' USB diodes zitten op 0.1 tot 0.5pF...)
Uniderectionele versie is trouwens beter, die beschermt ook tegen negatieve pulsen.
Sja, ik had even niet gedacht aan de capaciteit. Ik heb geen ervaring met TVS diodes, en had niet gedacht dat ze zo'n grote capaciteit konden vormen. Had ik kunnen lezen uit de datasheet. Waarschijnlijk ook wel gelezen, maar er gingen geen alarmbellen rinkelen en dus heb ik er niet aan gedacht.
Sja, dan maar ander TVSsen, er zijn vele soorten en maten, dus er is vast wel eentje te vinden die wel een lage capaciteit heeft en ook een SMA behuizing heeft.
Bedankt voor deze les!
Op woensdag 12 maart 2025 22:59:49 schreef Arco:
Uniderectionele versie is trouwens beter, die beschermt ook tegen negatieve pulsen.
Ok. Dat is voor mij een beetje contra-intuitief. Maar na wat lezen snap ik het wel.
* Unidirectioneel limiteert de spanning tussen -0.6V en +Vbr.
* Bidirectioneel limiteert de spanning tussen -Vbr en +Vbr.
Dus nu begrijp ik waarom Unidirectioneel in dit geval beter is.
* Unidirectioneel is bruikbaar voor signalen die tussen 0V en een hogere spanning liggen (b.v. 0-5V).
* Bidirectioneel is bruikbaar voor signalen die negatief en positief gaan.
Goed, ben ik weer helemaal bij.