여행과 차량과 인간의 상호 작용에 대한 기대치가 극적으로 변화하고 있습니다. 이와 같이 연결성, 자율 주행 및 전기화가 증가하는 메가 트렌드는 자동차 배선 하니스의 진화를 촉진하고 고급 운전자 보조 시스템을 구현하기 위한 고속 데이터 전송 및 대역폭에 대한 수요 증가를 주도하고 있습니다. 이 모든 것은 ESD 스파이크 및 서지로부터 보호되어야 합니다.
전통적인 배선 직기와 차량 내 네트워크는 상당한 변화를 겪고 있습니다. 클래식 플랫 아키텍처 와이어링 하네스는 자동차 이더넷을 백본으로 사용하는 도메인 및 영역 아키텍처로 변경되고 있습니다(SEED가 OPEN Alliance 호환 ESD 보호를 제공함 참조). 그러나 주변 버스는 여전히 더 많은 데이터를 전송해야 하므로 기존 프로토콜의 새 버전이 차량 네트워크에 적용되고 있습니다. CAN 버스는 차량 내 네트워크와 동의어이지만 CAN-FD(Flexible Data)가 출시될 때까지 1Mbit/s로 제한되었습니다. CAN-FD는 최대 12Mbit/s의 속도를 지원하고 향후 ADAS 애플리케이션에 필요한 중요한 이점을 제공합니다.
차량 내 네트워크의 구역 아키텍처
2Mbit/s는 더 높은 데이터 속도가 필요하지 않은 많은 애플리케이션에 적합한 일반적인 구현 제한입니다. CAN-FD는 고속 CAN과 동일한 차동 신호 레벨을 사용합니다. 증가된 데이터 속도는 전송 메시지의 우성 및 열성 상태를 단축하여 달성됩니다. 이 기술은 물리 계층에 대한 요구 사항을 증가시키며 시스템이 EMC 및 ESD에 대해 더 민감해짐에 따라 시스템 ESD 견고성을 안정적인 수준으로 향상시키기 위해 추가 개별 ESD 보호가 필요합니다.
자동차 OEM 요구 사항 외에도 ESD 보호 장치는 자동차용 IEC61000-4-2 또는 ISO10605와 같은 산업 표준을 충족해야 합니다. CAN(FD) 버스의 경우 ESD 장치는 ISO16750-2(26V) 또는 내부 표준(28V)에 따라 배터리가 단락되고 견고한 점프스타트여야 합니다. CAN 트랜시버(방출, 내성: DPI, 펄스, ESD)와 함께 IEC62228-3을 준수하는 것도 필요합니다. 또한 CAN에 대한 일반적인 요구 사항은 최대 17pF ~ 30pF의 다이오드 커패시턴스 및 CAN-FD의 경우 6pF ~ 10pF입니다. 데이터 속도가 더 빠르고 신호 무결성이 커패시턴스 매칭 뿐만 아니라 더 중요하기 때문입니다. 따라서 Nexperia는 IVN 제품 시리즈를 개선하고 CAN-FD 요구 사항에 맞는 차세대 제품을 개발했습니다. 새로운 PESD2CANFDx 시리즈는 2x AEC-Q101 인증을 받았으며 다양한 전압, 커패시턴스 및 패키지 구성으로 제공됩니다.
무연 방식의 장점
기존 SOT 패키지에 비해 DFN 패키지의 무연 CAN-FD의 장점은 상당한 PCB 공간 절약뿐만 아니라 특히 SSD 보호에 중요한 개선된 신호 무결성입니다. 신호 무결성을 위해 라우팅은 중요한 포인트입니다. 기생 커패시턴스는 신호 품질을 떨어뜨리지만 매우 낮은 커패시턴스에서는 패키지를 연결하기 위해 수행되는 라우팅이 중요한 역할을 합니다. 가장 중요한 일반적인 발견은 모범 사례 신호 무결성 설계를 따릅니다. 즉, 계층 전환을 피하고 스텁 사용을 피합니다.
S-파라미터는 신호 무결성을 측정하는 일반적인 방법입니다. 표시된 매개변수는 차동 삽입 손실(S21dd), 반사 손실(S11dd) 및 차동에서 공통 모드 변환(S21dc)입니다. 다음 측정은 VNA를 사용하여 수행되었으며 시스템은 프로브 팁에 대해 보정되었으므로 풋프린트 전후의 트레이스가 제외되지 않습니다. 그림 3은 SOT2의 PESD24CANFD23V-T, DFN2D-24의 PESD1110CANFD3V-QB를 사용하는 동일한 라우팅 방식을 보여줍니다. 6pF의 다이오드 커패시턴스와 점선은 풋프린트가 없는 직선 트레이스의 경우를 나타냅니다. 빈 풋프린트의 매우 유사한 성능은 장치가 장착될 때 벗어나기 시작하는 것을 볼 수 있습니다. 여기에서 SOT23 패키지의 리드는 스터브로 나타나고 패키지 내부의 더 큰 구조는 더 큰 기생을 추가합니다. 따라서 DFN 솔루션은 선도적인 대안에 비해 특히 삽입 손실(IL) 및 공통 모드 변환(MC)에 대해 더 나은 신호 무결성을 보여줍니다.
풋프린트 없음, PESD2CANFD24V-T 및 PESD2CANFD24V-QB의 S 매개변수 비교
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