智能音響是從傳統音響演進而來的新一代產品，其內部由感應器、IC晶片、鋰電池、外接配件等電子元件所構成。它除了具備基礎的音樂播放功能外，更整合了查詢天氣、語音控制、出行及娛樂資訊檢索等網絡功能，而當中最核心的技術亮點，便是語音識別。

智能音響的工作原理

智能音響的正常運作，有賴於各電路模組的協同合作。其核心模組及功能分工如下：

（圖為 智能音響的工作原理）

ESD防護的必要性

靜電放電是導致電子器件損壞的最常見因素之一，約七成的電子器件損壞源於ESD的干擾。智能音響的接口、按鍵、感應器等外露或易於接觸的部位，均是ESD入侵的高危區域，因此必須針對性地設計ESD防護方案。本文以亞馬遜某知名品牌的智能音響為例，重點闡述其接口端的ESD防護設計。

智能音響接口ESD保護電路及應用

該款智能音響的外設接口主要包括3.5mm音頻接口、DC電源接口及Micro-USB充電接口。針對不同接口的工作參數（如電壓、電流、頻率等），需配搭專用的ESD保護器件並設計相應的防護電路，具體方案如下：

01、核心保護器件選型及參數

不同接口的保護器件需滿足其各自的電氣特性要求，以下為各接口對應的保護器件參數及優點彙總：

02、接口ESD保護電路設計

3.5mm 音頻接口防護電路

3.5mm音頻接口用於麥克風輸入，包含左/右聲道金屬觸點及接地觸點，其工作頻率為20Hz-40kHz、電壓5V、最大電流0.5A。

（圖為 3.5mm音頻插頭）

（圖為 3.5mm音頻插座）

（註：開關型的設計在未插入插頭時，2/3、4/5端子相連；插入後則斷開。）

在防護電路中，TT0501MB、TT0501SA、TT0501SB直接並聯於接口的訊號端與地之間。當ESD事件發生時，器件會快速導通，將靜電電流引導至地，同時透過低鉗位電壓來保護後端的音頻電路。

（圖為 3.5mm音頻接口ESD防護電路）

下表為ESD保護晶片的參數一覽：

DC電源接口防護電路

DC電源接口為直流電輸入，輸出參數為12V/1.5A（15W），需同時滿足ESD防護及防雷擊需求，故採用TVS管（瞬態電壓抑制二極管）作為保護器件。

電路中，可採用SMF12CA或SMAJ12CA，將其並聯於電源接口的VCC與GND之間。當輸入電壓出現浪湧或ESD干擾時，TVS管會迅速擊穿導通，將電壓鉗位至安全值，避免高電壓損壞電源管理模組。

（圖為 電源接口的插座）

（圖為 電源接口TVS防護）

下表為ESD保護晶片的參數一覽：

Micro-USB充電接口防護電路

Micro-USB充電接口是USB 2.0標準的一個便攜版本，相比USB 1.0速度更快且更為節省空間，可同時提供數據傳輸和充電功能。其獨特之處在於採用了不銹鋼外殼，確保能承受上萬次的插拔。其輸出電壓為5V，最大電流支援2A。

（圖為 Micro-USB的引腳示意圖）

對於Vbus，可採用TS0511LE進行防護；對於D+、D-，則可採用TT0521SB。亦可採用集成式的ESD防護器件TT0512TM，其引腳1、2接GND，引腳3接D-，引腳4接D+，引腳5接VCC，引腳6接Vbus。

（圖為 TT0512TM電路圖）

（圖為 Micro-USB的ESD防護方案）

下表為ESD保護晶片的參數一覽：

總結與展望

接口端是智能音響ESD防護的關鍵節點，必須根據接口的電氣特性，配搭專用的保護器件，透過「並聯泄放」、「鉗位電壓」等核心原理，方能實現有效防護。

展望未來，隨著智能音響接口朝向「多功能一體化」發展（例如以Type-C接口取代傳統接口，集充電、數據、音頻功能於一身），ESD防護技術亦將趨向集成化、小型化升級，從而進一步提升防護效率與電路集成度。