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ST TRANSIL™ 保护器件可以保护您的CAN收发器
发布日期:2024-11-21 06:45     点击次数:147

 

汽车上的电子设备 — 以及半导体的价值 — 在不断增长。现代汽车(从豪华车到入门级车)都包含许多电子模块,为乘坐者提供舒适性、信息娱乐和安全服务。这些模块之间的互动程度越来越高,将汽车变为移动网络。 目前有多个不同的网络标准(CAN、LIN、MOST、FlexRay、Ethernet2 wires等)可连接各种模块并支持数据交换。然而,这种连通性可能会增加静电放电(ESD)和电磁干扰(EMI)等电场效应造成的损害。这些电场效应可能干扰或损坏敏感的电子模块。但令人欣慰的是,保护器件支持安全可靠的功能。

 

汽车电气危害的类型

电气危害可以是“传导型”危害和“辐射型”危害。传导危害直接出现在电缆线束中,由电感负载产生,例如交流发电机产生的传导危害。

 

【图1.传导危害】

 

相比之下,辐射危害来自于大电流开关应用,如继电器触点、大电流开关(晶体管)和点火系统。电磁辐射源附近的所有电子模块都间接地受到这些辐射效应的影响。

 

【图2.汽车环境中的电磁辐射】

 

无论是传导型还是辐射型,这两种类型的危害都会以两种方式影响电子设备 — 影响数据线路或电源线路,具体取决于环境。 数据线路保护要求保护数据总线、传感器数据线和其他线路,使其不受能量低、dv/dt非常高的电压瞬变(主要是ESD浪涌)的影响,因为瞬变会产生很强的电磁场。数据线路涌流分为空气放电(+/-25kV [ISO10605],+/-15 kV [IEC61000-4-2])和接触放电(+/-8 kV [ISO10605/IEC61000-4-2])。 另一方面,电源线路保护防止在电源干线上造成瞬变;例如在负载突降或过压条件下,通过电感负载与线束寄生电感的电流突然中断会造成从低电平/高能量到高电平/低能量的高能瞬变, 芯片采购平台有时还伴随较高的dv/dt。ISO7637-2、IEC61000-4-2和ISO10605标准详述了针对这些瞬变的保护措施。

 

汽车电子保护标准

汽车电子委员会(AEC)和国际标准化组织(ISO)等组织制定的标准描述并涵盖了上述所有危害。 道路车辆“静电放电抗扰性测试方法”(ISO 10605)和道路车辆“由传导和耦合产生的电气干扰测试方法”(ISO 7637)是关于电气危害的最重要汽车标准。 现在,让我们关注ESD保护,尤其是保护CAN(控制器局域网络),因为它是汽车行业中很常见的网络。CAN可用于摄像机、雷达、信息娱乐、安全气囊、转向或智能钥匙应用等关键插座。为了保护CAN收发器,您需要双线(CAN-High和CAN-Low)、双向、24V最低电压保护器件,能够针对搭电启动应力进行防护。但这只是选择器件的切入点。在选择合适的元件时,其他有重要价值的参数包括反向工作电压(VRM),它是器件在低泄漏电流下正常工作(24V)时能够承受的电压。嵌位电压(VCL)是指浪涌保护器在电涌抑制期间允许通过自身的最大电压。当器件达到其箝位电压时,它将限制任何进一步电流流经器件。击穿电压(VBR)是在IR 两端测得的器件雪崩击穿电压(在数据表中显示:

 

需要检查的其他参数有:

双线ESD和EOS(电气过载)保护

ESDCAN的工作温度175°C

封装尺寸(SOT323是适合CAN 保护的最小封装)

 

例如,这是ST公司产品ESDCAN0x-2BWY的数据表。该器件兼容汽车应用中的所有关键接口,包括CAN-FD(灵活的数据速率)。它符合ISO10605/IEC61000-4-2:>25kV空气/接触放电标准、以及ISO7637-3a/3b,并且通过AEC-Q101认证。

 

【表3:电气特性(值,Tamb= 25 ℃)】

 

ST提供专用于12V和24V系统CAN保护的产品系列。低线路电容非常重要,因为CAN接口只能承受线路上的少量额外电容。ESDCAN器件的线路电容范围从30pF到3pF。保护器件可采用SOT23封装和SOT323封装。

 

提供的设计和评估支持包括数据表、应用说明和汽车级ESD保护评估板(STEVAL-OET003V1)。 “ST Protection Finder”应用程序(App Store,Google Play)可以帮助您从ST(领先的汽车和工业保护器件供应商)轻松获得合适的TVS二极管。

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