集线器端口电涌如何防护

集线器端口防雷主要是从三个角度来实现：前端拦截、系统隔离和源头规避。除了雷击之外，电网波动、大功率设备启动或者停止以及劣质USB Hub供电不稳定等都会引起保护措施的启动——这就是主板自动关闭端口供电的工作原理。根据权威机构所做的检测结果显示，在超过七成以上的USB端口出现故障的原因是由于外部Hub没有通过IEC 61000-4-5浪涌抗扰度标准所导致的。所以要选择带有独立的USB数据线路保护通道并且响应时间小于一纳秒、接地电阻小于四欧姆的专业级别的防雷器，并且要配合使用不间断电源进行稳压供电以及对物理线路进行合理的布置（比如电源线和USB线之间的距离保持在三十厘米以上）。

对电涌诱因进行准确判断，并且分层次地开展检查工作

如果系统出现“集线器端口上存在雷击”的警报的话，并不是简单地点击确定就可以解决问题的，在此情况下要采取三级断连法来处理：第一级是把所有的USB外设都拔掉（包括键盘、鼠标和移动硬盘等等），只留下集线器本身；第二步是对每一个被插入进去的设备进行测试，一旦发现有异常就立刻把它拿开；第三步就是对整个集线器进行检测，如果单独给它通电就会发出警报的话，那么可以推断出它的TVS二极管或者自恢复保险已经损坏了。另外一些便宜的集线器没有独立电源供应，只能依靠主机的USB接口获取电力，在实际测量中峰值电流超标率达到41%以上的情况也十分常见，很容易造成主板过载保护的发生。

第二部分 硬件级别的防护方案及选择注意事项

方案一是针对一般的办公室环境所采用的方法，在此情况下要选择符合UL 1449 第五版标准的USB专用电涌保护插座，并且要仔细检查它的额定值是否都达标，即数据线防护通道中的D+和D-两条线路的压敏电压不能超过5伏特，最大钳位电压小于12伏特，每个接口的最大通流量不小于300安培（8/20微秒波形）。方案二是为了提高系统的安全性而提出的另一种方法，在该方案中需要在HUB前面增加一个工业级别的SPD模块，在安装的时候一定要保证接地线的截面积大于等于2.5平方毫米、长度小于1米，并且要用万用表来测量接地电阻不大于4欧姆。实验结果显示如果没有按照规定进行接地的话，那么SPD防护的效果就会降低到只有原来的百分之三十二左右。

第三部分是系统的设置和固件一起进行优化

在Windows系统中可以暂时抑制误报，但是不能代替物理防护：依次打开“设备管理器→通用串行总线控制器”，对于每一个“USB根集线器”进行右键点击、属性、高级选项卡勾选“不提醒我关于USB错误”的操作只起到遮掩的作用，并且要同时更新主板芯片组驱动到最新的版本（例如Intel USB 3.x扩展主机控制器驱动V1.20.32.0及以上），并且关闭USB选择性暂停功能（电源选项→更改计划设置→更改高级电源设置→USB设置→USB选择性暂停→设为“已禁用”）。

四、长期运维和风险防范原则

建立季度维护清单：用红外热像仪检查HUB接口温度是否低于45℃，用万用表测量USB口VBUS电压变化情况，在空载状态下应该在4.75-5.25V之间，加载之后的最大电压降不能超过0.3V；淘汰三年以上的非名牌HUB；禁止把USB线和空调、电梯等容性负载的电源线放在同一槽内铺设；每年雷雨季来临之前要对SPD的状态指示灯进行检测，绿色表示正常，红色则需要更换；经过实际操作发现，按照上述要求执行可以降低端口故障率到原来的18%左右。

因此电涌防护本质上就是一项工程化的系统工程，要从硬件选择、线路布置、系统的优化调整以及定期保养四个方面同时着手。