Konten Bersponsor: Mendapatkan perlindungan ESD tepat untuk CAN-FD

Pembaruan: 6 Agustus 2023

Harapan perjalanan dan interaksi manusia dengan kendaraan berubah secara dramatis. Dengan demikian, tren mega peningkatan konektivitas, mengemudi otonom dan elektrifikasi mendorong evolusi memanfaatkan kabel otomotif dan mendorong meningkatnya permintaan untuk transmisi data berkecepatan tinggi dan bandwidth untuk mewujudkan sistem asisten pengemudi yang canggih. Semuanya perlu dilindungi dari lonjakan dan lonjakan ESD.

Alat tenun kabel tradisional dan jaringan di dalam kendaraan telah mengalami transformasi yang signifikan. Harness pengkabelan arsitektur datar klasik berubah menjadi arsitektur domain dan zona dengan Otomotif Ethernet sebagai tulang punggung (lihat SEED memberikan perlindungan ESD yang sesuai dengan OPEN Alliance). Namun, bus periferal masih perlu mengirimkan lebih banyak data sehingga versi baru dari protokol yang ada menemukan jalannya ke jaringan kendaraan. Bus CAN identik dengan jaringan di dalam kendaraan tetapi dibatasi hingga 1 Mbit/dtk hingga peluncuran CAN-FD (Data Fleksibel), yang mencakup kecepatan hingga 12 Mbit/dtk dan menawarkan keuntungan penting yang diperlukan untuk aplikasi ADAS di masa mendatang.

Arsitektur zona jaringan dalam kendaraan
2 Mbit/s adalah batas implementasi tipikal yang cocok untuk banyak aplikasi yang tidak memerlukan kecepatan data yang lebih tinggi. CAN-FD menggunakan level sinyal diferensial yang sama dengan CAN kecepatan tinggi. Kecepatan data yang meningkat dicapai dengan memperpendek status dominan dan resesif dari pesan pengiriman. Teknik ini meningkatkan persyaratan pada lapisan fisik dan karena sistem menjadi lebih sensitif sehubungan dengan EMC dan ESD, diperlukan tambahan, perlindungan ESD terpisah untuk meningkatkan ketahanan sistem ESD ke tingkat yang dapat diandalkan.

Selain persyaratan OEM mobil, perangkat perlindungan ESD harus memenuhi standar industri seperti IEC61000-4-2 atau ISO10605 untuk otomotif. Untuk bus CAN (FD), perangkat ESD harus pendek-ke-baterai dan jumpstart kuat sesuai dengan ISO16750-2 (26 V) atau norma internal (28 V). Kepatuhan dengan IEC62228-3 dalam kombinasi dengan transceiver CAN (Emisi, Kekebalan: DPI, Pulsa, ESD) juga diperlukan. Selain itu, persyaratan umum untuk CAN adalah kapasitansi dioda dari 17 pF hingga 30pF maks dan untuk CAN-FD 6 pF hingga 10 pF, karena kecepatan data lebih besar dan integritas sinyal lebih penting serta pencocokan kapasitansi. Dengan demikian, Nexperia meningkatkan seri produk IVN dan mengembangkan generasi baru yang disesuaikan dengan persyaratan CAN-FD. Seri PESD2CANFDx baru hadir dalam konfigurasi tegangan, kapasitansi, dan paket yang berbeda sementara memenuhi syarat 2x AEC-Q101.

Keuntungan menjadi tanpa timbal
Keuntungan dari CAN-FD tanpa timbal dalam paket DFN dibandingkan paket SOT klasik tidak hanya penghematan ruang PCB yang signifikan tetapi terutama peningkatan integritas sinyal yang sangat penting untuk perlindungan SSD. Untuk integritas sinyal, perutean adalah poin penting. Meskipun kapasitansi parasit menurunkan kualitas sinyal, pada kapasitansi yang sangat rendah, perutean yang dilakukan untuk menghubungkan paket memainkan peran penting. Temuan umum yang paling penting sesuai dengan desain integritas sinyal praktik terbaik: hindari beralih lapisan, hindari menggunakan stub.

S-parameter adalah cara umum untuk mengukur integritas sinyal. Parameter yang ditampilkan adalah differential insertion loss (S21dd), return loss (S11dd), dan differential to common mode conversion (S21dc). Pengukuran berikut dilakukan dengan VNA dan sistem dikalibrasi ke ujung probe, sehingga jejak sebelum dan sesudah jejak tidak dihilangkan. Gambar 3 menunjukkan skema perutean yang sama dengan PESD2CANFD24V-T di SOT23, PESD2CANFD24V-QB di DFN1110D-3, keduanya dengan maks. kapasitansi dioda 6 pF, dan garis putus-putus mengacu pada kasus jejak lurus tanpa jejak apa pun. Terlihat bahwa kinerja yang sangat mirip dari jejak kaki kosong mulai menyimpang ketika perangkat dipasang. Di sini, kabel paket SOT23 muncul sebagai stub dan struktur yang lebih besar di dalam paket menambahkan parasit yang lebih besar. Dengan demikian, solusi DFN menunjukkan integritas sinyal yang lebih baik terutama untuk insertion loss (IL) dan konversi mode umum (MC) dibandingkan dengan alternatif bertimbal.

Perbandingan parameter S tanpa jejak, PESD2CANFD24V-T dan PESD2CANFD24V-QB
Untuk informasi produk dan lembar data yang lebih spesifik, silakan lihat tabel pilihan terbaru.