can总线收发器esd保护是什么?


CAN总线收发器的ESD(静电放电)保护是指对CAN总线收发器进行静电放电防护的一种技术。以下是对CAN总线收发器ESD保护的详细解释:
一、ESD保护的重要性
在汽车装配和维护过程中,由于需要将电缆布线与汽车中的控制模块相连,这些模块上可能会累积过量的电荷。当将这些电缆与装有CAN收发器的控制模块相连时,过量的电荷会从电缆流入模块,然后进入CAN收发器。根据工厂的环境条件和处理电缆布线的方式,这些放电可能高达30kV,并可能永久地损坏CAN收发器,导致车辆无法操作。因此,对CAN总线收发器进行ESD保护至关重要。
二、ESD保护的实现方式
内置ESD保护单元:许多CAN收发器具有内置的ESD保护单元,但为了保护芯片尺寸,它们大多数只能保护到8kV的ESD冲击。
外部ESD保护二极管:对于可能遭遇更高ESD冲击的环境,需要使用外部ESD保护二极管来提高系统级的ESD性能。这些二极管可以安装在CAN总线连接器上,以保护CANH和CANL线路免受ESD及其他瞬变现象造成的损坏。
三、选择ESD保护二极管时需要考虑的参数
工作电压(Vrwm)和极性:二极管的Vrwm取决于使用它们的场景。在理想条件下,CAN总线电压电平在CANH的Vcc(5V或3.3V)和CANL的0V之间摆动。但在实际车辆中,由于存在共模电压(取决于电池电压),以及可能的电池串联情况,因此需要选择能够承受更高电压的二极管。
IEC 61000-4-2等级:该标准定义了模拟实际ESD冲击的波形。由于某些环境因素(如湿度和温度)会使ESD冲击更加剧烈,因此建议至少使用最小接触等级为15kV的ESD二极管。
ISO 10605等级:该标准定义了一种模拟汽车环境中实际ESD冲击的波形。此波形定义了许多不同的电容和电阻组合,比IEC 61000-4-2波形更加剧烈。因此,在严酷的汽车环境中,建议ESD二极管的最小接触等级也为15kV。
电容:ESD二极管应具有低电容,以尽可能减少信号衰减。通常建议将二极管电容保持在15pF以下,以尽可能提高系统的总电容预算。
钳位电压(VCL):钳位电压要求可能因使用的CAN收发器而异。钳位电压VCL应当低于CANH和CANL引脚的绝对最大等级耐压值。
四、ESD保护实例
在实际应用中,可以将ESD保护二极管(如ESD2CAN24-Q1)与CAN收发器(如TCAN1042V-Q1)配对使用,以提供系统级ESD抗扰能力。实验表明,在±30kV ISO 10605接触脉冲的冲击下,没有二极管的系统出现了故障,而采用ESD2CAN24-Q1的系统则经受住了冲击,因为ESD2CAN24-Q1将脉冲限制在收发器可以承受的足够低的电压水平内。
综上所述,CAN总线收发器的ESD保护是确保CAN总线系统在各种环境中正常运行的关键技术之一。通过选择合适的ESD保护二极管和合理的电路设计,可以有效地提高CAN总线系统的ESD耐受性并保护CAN收发器免受静电放电的损害。
责任编辑:Pan
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