Beberapa kereta sudah mempunyai sistem yang secara automatik dapat mengenal pasti tanda jalan atau mengesan ketika kereta melayang di luar lorongnya sendiri. Ini adalah ciri-ciri yang, sekurang-kurangnya buat masa ini, hanya dapat direalisasikan menggunakan sensor video di dalam dan di sekitar kenderaan itu sendiri.
Walaupun penggunaan dan kepentingan data video meningkat di sektor automotif, masih belum ada piawaian yang diakui secara global untuk menentukan bagaimana data video harus dikongsi di sekitar kenderaan. Masih terserah kepada pengeluar untuk memilih penyelesaian pilihan mereka. Ini termasuk standard proprietari seperti APIX, GSML dan FPD-Link, yang menyokong kelajuan masing-masing 6 Gbit / s, 10 Gbit / s dan 13 Gbit / s. Selain itu, penggunaan Ethernet kelas automotif dengan kelajuan hingga 1 Gbit / s juga meningkat.
Apabila permintaan untuk lebar jalur dan resolusi meningkat, jumlah pautan video yang digunakan dalam kenderaan rata-rata juga akan bertambah. Definisi standard, yang hanya beberapa saat yang lalu sangat baik untuk membalikkan kamera, akan digantikan dengan definisi tinggi, sensor framerate tinggi yang menyokong tangkapan gambar beresolusi tinggi pada kelajuan perjalanan yang tinggi.
Dari aspek reka bentuk, reka bentuk pautan video berkelajuan tinggi perlu mempertimbangkan bagaimana menjaga integriti isyarat yang diperlukan dalam persekitaran yang begitu keras. Setiap komponen yang ditambahkan ke jalur data video akan memperkenalkan kerugian, ini akan mempengaruhi pilihan kabel sepaksi yang digunakan, kualiti penyambung dan bagaimana isyarat disalurkan ke antara muka fizikal pautan (PHY). Menjaga integriti isyarat adalah yang terpenting tetapi ini perlu diimbangi dengan menambahkan tahap perlindungan yang sesuai terhadap potensi denyutan ESD dan keadaan kerosakan, seperti jangka pendeklitar ke rel bateri. Antaramuka juga perlu menahan voltan sementara hingga 10kV. Kesan kapasitansi penyisipan yang berkaitan dengan alat perlindungan yang digunakan mesti dipertimbangkan dengan teliti untuk memberikan perlindungan tanpa mempengaruhi integriti isyarat. Maklumat lebih lanjut boleh didapati di kertas putih ini:
Nexperia_Whitepaper_ESD_Protection_for_Automotive_High-Speed_Video_Links.pdf
Sebagai contoh, cadangannya adalah meletakkan peranti ESD sedekat mungkin dengan PHY, untuk melindungi IC. Nasihat ini telah berubah dan kedudukan pilihan untuk perlindungan ESD sekarang adalah meletakkan perlindungan sedekat mungkin dengan penyambung. Ini biasanya bermaksud peranti ESD kini berada di sisi penyambung kapasitor penyekat DC, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Sekiranya choke mod biasa (CMC) digunakan, ini juga bermaksud menggerakkan peranti ESD dari sisi PHY ke bahagian penyambung CMC.
Gambar 1 Pilihan untuk penempatan ESD (seperti yang dibekalkan dalam PPT)
Jadi, mengapa perubahan pendekatan? Nah, melihat kedudukan asal, di sebelah PHY, jelas bahawa peranti ESD bertujuan melindungi litar elektronik sensitif PHY. Tetapi untuk melakukan itu, kejutan elektrostatik perlu melalui kapasitor penyekat DC dan CMC. Kerugian penyisipan yang berkaitan dengan perlindungan ESD mungkin minimum dalam kedudukan ini, tetapi jelas menjadikan komponen dan bahagian litar lain tidak dilindungi.
Dari sudut teknikal, kedudukan terbaik untuk perlindungan ESD sebenarnya sedekat mungkin dengan penyambung. Di sini, peranti ESD dapat menekan nadi ESD ke tanah semasa ia masih jauh secara fizikal dari litar dan terutamanya PHY itu sendiri. Inilah sebab mengapa beberapa spesifikasi di sektor automotif, seperti yang dicadangkan oleh Open Alliance Special Interest Group (SIG), kini mengesyorkan agar perlindungan ESD lebih dekat dengan titik di mana denyut ESD memasuki PCB. Tujuannya adalah untuk memberikan perlindungan ESD berdasarkan keperluan sistem, dan bukannya satu komponen tertentu. Rajah 2 menunjukkan bagaimana kedudukan peranti ESD telah berubah.
Gambar 2: Kedudukan fizikal peranti perlindungan ESD telah bergerak lebih dekat ke penyambung (dibekalkan dalam PPT)
Menggerakkan peranti ESD lebih dekat ke penyambung berpotensi memberikan perlindungan untuk lebih banyak litar, namun ia mempunyai implikasi lain kerana jaraknya yang dekat dengan terminal penyambung. Implikasi ini akan membentuk pilihan reka bentuk yang dibuat oleh jurutera automotif yang melaksanakan antara muka berkelajuan tinggi, seperti sambungan video. Pilihan ini akan berkaitan dengan kapasitansi yang diperkenalkan oleh peranti ESD dan bagaimana ini boleh mempengaruhi masa kenaikan / kejatuhan isyarat digital yang ada.
Juga, kerana alat perlindungan ESD sekarang lebih dekat dengan 'dunia luar', ia akan terdedah kepada berbagai ancaman. Ini termasuk kemungkinan kerosakan pada kabel yang dapat menyebabkan jeda antara isyarat dan rel bekalan. Dalam persekitaran automotif, ini bermaksud peranti ESD perlu menahan pintasan sekurang-kurangnya 12 V di terminalnya tanpa kegagalan. Sekiranya peranti ESD diletakkan di belakang kapasitor penyekat CMC dan DC, syarat ini tidak lagi berlaku. Gambar 1 merangkumi pilihan peranti yang dapat digunakan di salah satu dari dua posisi tersebut, yang menyoroti voltan kebalikan terbalik yang berbeza, (VR.W.M.).
Dalam reka bentuk automotif, kepentingan simulasi semasa fasa konsep projek menjadi penting. Nexperia memahami perkara ini dan menyokong simulasi acara ESD itu sendiri dan juga simulasi SI. Penilaian peranti perlindungan ESD dapat dilakukan dengan menggunakan model SEED (System Efficient ESD Design).
Simulasi menggunakan metodologi SEED mempertimbangkan antara muka dan rangkaian yang lain. Model berdasarkan litar setara untuk mewakili kapasitor PHY, CMC dan blok. Kedua-dua tingkah laku statik dan dinamik perlindungan ESD dapat dimodelkan. Dengan menggunakan simulasi dan model SEED, para jurutera reka bentuk dapat menguji pilihan reka bentuk litar ESD mereka dan menggunakan hasilnya untuk membantu mereka memilih alat perlindungan ESD yang tepat, bahkan pada fasa konsep. Nexperia telah menggunakan pendekatan ini untuk mencirikan alat perlindungan ESDnya dan menganalisis bagaimana prestasi mereka terhadap arus awal dan sisa yang disebabkan oleh pelepasan elektrostatik terkawal. Nexperia juga menyediakan data parameter S untuk semua peranti perlindungan ESDnya, termasuk yang digunakan untuk antara muka Berkelajuan Tinggi dan terutamanya pautan video. Parameter S dapat digunakan oleh jurutera reka bentuk dalam simulasi SI sistem individu mereka.
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang cara model dan simulasi SEED digunakan dalam perlindungan dan SI antara muka automotif berkelajuan tinggi, lihat sumber berguna ini.
Untuk maklumat lebih lanjut mengenai produk ESD Nexperia untuk industri automotif, lawati: https://www.nexperia.com/applications/automotive/multimedia-bus-protection.html