真正的问题不是未受保护的 USB 端口,真正的问题是您的设备使您和您的设备面临连接到更高电压、相对高电流源的风险。
您可以使用钳位二极管解决瞬态过压问题,但如果您的电源足够强大,这些将无济于事——它们只会发生故障,然后您将处于与以前相同的情况,只有几毫秒,而且烧焦的半导体气味更远。
您的问题很糟糕,原因有很多,而您的笔记本电脑是其中最少的一个:
USB 意味着手动处理(这是多余的措辞),所以如果这个故障会杀死你的笔记本电脑,我没有最强烈的信心认为它本质上是为了人类交互而保存的。
有充分的理由,涉及用较低电压切换较高电压的电路的设计标准。
通常:您需要在操作过程中任何人(甚至服务技术人员)可能接触到的任何物体与危险电压之间进行电流隔离。
因此:严格区分你的 USB 控制器和它切换的东西。使用光耦合器驱动电感或高压负载是一种常见的做法,其次级侧由单独的电源驱动。
电路板布局必须使高压区域与 5V/MCU 环境分开。只有光耦合器、变压器铁芯和继电器可以越过该边界。没有妥协。
一个典型的问题是您设备的电源接地与 USB 接地的电位完全不同——尽管这对于笔记本电脑来说不应该是问题,它本身应该与其他任何东西电隔离,但在很多情况下您会遇到有问题(例如笔记本电脑接地端在以太网接地、音频接地、RS-232 接地......)。控制器和受控之间的严格分离(隔离)使其成为固有的非问题。